Мир, который видит человек, — лишь один из множества возможных вариантов восприятия окружающей среды.  Способность видеть окружающий мир у животных напрямую зависит от строения глаза и особенностей его работы. Несмотря на то что большинство животных способны различать цвета, механизмы зрения у насекомых, рыб, птиц и млекопитающих существенно отличаются. 

Палочки и колбочки — основа зрения

В сетчатке глаза животных находятся два основных типа светочувствительных клеток — палочки и колбочки.

Палочки отвечают за восприятие света и позволяют ориентироваться при слабом освещении. Они не различают цвета и формируют черно-белое изображение, благодаря чему многие животные способны хорошо видеть в темноте.

Колбочки, напротив, отвечают за цветовое зрение. Именно они воспринимают различные диапазоны световых волн, однако их количество и чувствительность зависят от конкретного вида животных.  Их количество определяет, насколько богатой будет цветовая палитра животного. У человека три типа колбочек, поэтому люди являются трихроматами, поэтому мир, который мы считаем единственно настоящим, на самом деле — очень узкая версия реальности.

Многие млекопитающие — дихроматы, имеющие лишь два типа колбочек, тогда как птицы, некоторые рыбы и рептилии обладают четырьмя или даже пятью типами цветовых рецепторов.

Помимо цветового восприятия, у животных различаются острота зрения, угол обзора, чувствительность к движению, способность видеть ультрафиолетовое (УФ) и инфракрасное (ИК) излучение, а также скорость обработки визуальной информации.

Жизнь в замедленной съемке

Как уже отмечалось, самая богатая цветовая палитра — у птиц. Многие из них имеют четыре, а иногда и пять типов колбочек и к тому же видят ультрафиолет. То, что человеку кажется обычным серым оперением или простым цветком, для птицы может быть сложным узором из красок. Это помогает находить пищу, ориентироваться и выбирать партнёров.

Пчёлы тоже активно используют ультрафиолет. Но у них есть ещё одна суперсила: они воспринимают движение почти в замедленной съёмке. Их глаза обрабатывают примерно в десять раз больше «кадров» в секунду, чем человеческие. Поэтому отмахнуться от пчелы так сложно — она буквально видит твою руку в слоу-мо.

Повелители тьмы 

Собаки различают преимущественно синие и желтые оттенки, а красный и зеленый воспринимают как близкие к серо-желтым. Зато они лучше человека ориентируются в сумерках и обладают более широким полем зрения.

Кошка в сумерках видит гораздо лучше нас не потому, что у неё «волшебные глаза», а потому что у неё есть тапетум — зеркальный слой, который отражает свет обратно на сетчатку. Свет проходит через глаз дважды. Бонус: именно из-за этого глаза кошек светятся в темноте.

А гекконы вообще переплюнули почти всех. Их глаза настолько чувствительны, что позволяют ориентироваться при освещении в сотни раз более слабом, чем то, при котором человек уже ничего не различает.

Гремучая змея может охотиться в полной темноте. У неё между глазами и ноздрями есть специальные ямки, которые улавливают инфракрасное излучение. По сути, она видит тепловую картинку мира. И делает это с точностью до 0,1 градуса. То есть отличает тёплое тело мыши от чуть менее тёплого камня рядом.

Множественная реальность и супер сила 

Глаз мухи состоит из тысяч отдельных фасеток. Каждая снимает свой крошечный кусочек реальности. Мозг собирает это в общую картину, и получается система раннего предупреждения: любое движение фиксируется почти мгновенно. Именно поэтому муху так сложно прихлопнуть — она замечает твою руку раньше, чем ты успеваешь до конца замахнуться.

У хамелеона глаза двигаются независимо друг от друга. Один может следить за насекомым, второй — проверять, не подкрадывается ли кто сзади. Только перед броском оба глаза синхронизируются, чтобы точно рассчитать расстояние. Это как иметь две отдельные камеры вместо одной.

Но… если бы существовал чемпионат по самым безумным глазам, креветка-богомол забрала бы все медали.

У неё до 16 типов цветовых рецепторов. Она видит ультрафиолет, обычные цвета и даже поляризованный свет — причем не просто линейный, а круговой. Это вообще редкость в животном мире. Каждый её глаз может работать как отдельный 3D-сканер и двигается независимо, как миниатюрный прожектор.

Самое забавное: несмотря на всё это богатство, креветка-богомол довольно посредственно различает тонкие оттенки цветов. Учёные до сих пор спорят, зачем ей такая сложная система. Возможно, она использует её для скрытой коммуникации с сородичами — рисунков на панцире, которые видны только таким же креветкам.

У каждого вида — свое идеальное зрение

Несмотря на то что человек считает свое зрение эталонным, в природе оно далеко не самое совершенное. Одни животные превосходят нас в ночном зрении, другие различают ультрафиолет или тепловое излучение, третьи способны замечать мельчайшие движения. Каждая зрительная система уникальна и идеально приспособлена к условиям жизни своего владельца.

Статья подготовлена по материалам Smithsonian magazine