VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

У одноклеточных животных - например, эвглены зеленой - имеется лишь светочувствительное пятно: "глазок". Оно различает свет. До появления этой органеллы - глазка - одноклеточные животные хаотично сновали в толще воды, пока случайно не попадали на свет.

Эвглена же всегда плывет только на свет.

У первых многоклеточных животных органы зрения были крайне примитивны. Так, у многих морских звезд по всей поверхности тела разбросаны отдельные светочувствительные клетки. Эти животные способны лишь различать светлое и темное. Заметив проплывающую тень - хищник? - они спешат зарыться в песок

У некоторых животных светочувствительные клетки группировались в виде "глазного пятна". Теперь можно было, пусть и очень приблизительно, оценить, с какой стороны двигался хищник.

Более пятисот миллионов лет назад глазные пятна появляются у медуз. Этот орган зрения позволял им ориентироваться в пространстве, и медузы заселяют открытое море. Дождевым червям подобные пятна помогают скрываться от света в земле.

Следующую ступень эволюции глаза демонстрируют ресничные черви. В передней части их тела имеются два симметричных пятна: в каждом из них до тысячи светочувствительных клеток. Свет падает на верхнюю половину пятен, и это позволяет животному определить, где находится источник света. При желании можно назвать ресничного червя "животным с двумя глазами".

Постепенно глазное пятно еще глубже вдавливалось в эпителий. Образовался желобок - "глазной бокал". Подобным органом зрения обладают, например, речные улитки. Его чувствительность заметно зависит от направления взгляда. Однако улитка видит все вокруг себя расплывчатым, словно глядит сквозь матовое стекло.

Острота зрения повышалась по мере того, как сужалось наружное отверстие глаза. Так появился глаз с точечным зрачком. Им смотрит на мир моллюск наутилус. Толщина глаза у наутилуса - около сантиметра. На его сетчатке имеется до четырех миллионов светочувствительных клеток. Однако этот орган зрения улавливает слишком мало света. Поэтому мир для наутилуса выглядит мрачно.

Позднее над зрачком нарастает прозрачная пленка.

Она защищает его от попадания грязи и в то же время меняет его преломляющую способность.

Теперь все больше частиц света попадает внутрь глаза, к его светочувствительным клеткам.

Так возникает первый примитивный хрусталик. Он фокусирует свет. Чем больше хрусталик, тем острее зрение.

Для обладателя такого органа зрения - а именно он и называется "глазом" - окружающий мир становится ярким и отчетливым.

У насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных животных сформировался сложный - фасеточный - глаз. Он состоял из множества отдельных глазков. Глаз стрекозы содержит, например, до тридцати тысяч таких глазков.

Для каждого живого существа разный!

Для мышонка, как и для нас, помидоры полыхают аппетитным красным цветом.

Для кошки, равнодушной к ним, это - уныло-серые наросты, пылящиеся среди листвы. Разве их можно есть?

Пчелы, как и кошки, не замечают красный цвет: он для них все равно, что черный. Ботаники уже давно обратили внимание на то, что в природе сравнительно редко встречаются красные цветы, да и их опыляют бабочки. Оказывается, для пчел привлекательны белые, желтые и голубые тона. Однако их мир раскрашен иначе, чем наш.

Цветовой диапазон, доступный пчелам, шире нашего. Они видят ультрафиолетовый свет.

Многие цветки, которые кажутся нам белыми, предстают перед пчелами в ином обличье. Для них среди монотонно-бледных лепестков вспыхивают яркие сине-фиолетовые узоры, указывающие, где искать нектар.

Для хищных птиц умение видеть ультрафиолетовый свет помогает находить добычу.

Ведь мелкие грызуны метят свою территорию струйкой мочи, а та светится ультрафиолетом.

Ястреб легко замечает эти странные следы, оставленные мышонком возле жилища. Он шествует от одной красочной метки к другой, пока не находит незадачливого хозяина.

Коршун с высоты 2000 метров заметит падаль, лежащую на земле. Глаза хищной птицы по праву можно назвать уникальным биноклем.

Устроены глаза птицы по-иному, чем у нас. Посреди глазного дна у человека имеется "желтое пятно". Здесь больше всего чувствительных к свету клеток. Это - область наиболее острого зрения. В нашем глазу всего одно "желтое пятно", а вот у птиц их два. Они могут одинаково хорошо видеть сразу два объекта, находящихся в стороне друг от друга. Так, дрозд в одно и то же мгновение может пристально всматриваться в червяка, которого задумал схватить, и в кошку, которая крадется к нему самому.

Кошки, как и любые хищники, ведущие ночной образ жизни, хорошо видят в темное время суток. Во тьме их зрачки заметно расширяются, достигая диаметра 14 миллиметров. У человека диаметр зрачка не превышает восьми миллиметров. Значит, кошке требуется намного меньше света, чем человеку, чтобы различать предметы и других животных.

Как устроен глаз кошки?

В его глубине, за сетчаткой, имеется особый отражающий слой. Он отбрасывает свет, попадающий кошке в глаза. Вот почему глаза кошки светятся в темноте желтым или зеленым. Благодаря этой особенности зрительные клетки, расположенные на сетчатке ее глаз, получают вдвое больше света.

В летний день, когда все залито ярким светом, зрачки кошки резко сужаются, превращаясь в тонкие щелки. Ведь обилие света может повредить чувствительные клетки сетчатки. Так что глаза кошки хорошо защищены от прямых солнечных лучей.

Вот почему ее родичи - гепард, манул - живут и охотятся в пустыне.

Кошки намного хуже нас видят цвета. Красный цвет им недоступен. Мир мурлыки выглядит блеклым и бледным. Лишь отдельные цвета - например, голубой - скрашивают ее кругозор. В самом деле, зачем кошке переливы красок? Ее исконная добыча - мышь или воробей - одинаково съедобна, какими бы красками ей ни расписала перышки и шерсть Природа.

А вот для человека, как и для мыши, цветовое зрение часто бывает спасительно. Красный помидор можно есть; зеленый несъедобен. Золотистое зерно поспело; зеленое нет.

Острота зрения зависит от количества зрительных клеток в сетчатке. Больше всего зрительных клеток у хищников, которые даже на большом расстоянии прекрасно различают наблюдаемый предмет, - человеку такой отдалённый предмет кажется пятном с неясными контурами.

У таких животных, как кролик, мышь или олень, которые часто становятся жертвами хищников, глаза посажены по обеим сторонам головы, это позволяет им хорошо видеть всё, что происходит вокруг. Угол зрения широкий, но отчётливость изображения очень мала. Однако благодаря такому приспособлению они фиксируют каждого возможного противника в окрестности.

Глаза людей и большинства приматов посажены таким образом, чтобы обеспечить широкий угол зрения по вертикали, а у животных, на которых ведётся охота, широкий угол зрения по горизонтали.

Угол зрения кролика составляет 360 градусов. Это означает, что он может увидеть каждого потенциального врага с любой стороны.

Когда человек смотрит вперёд, угол его зрения даже без движения головы составляет около 200 градусов.

Угол зрения кота меньше - составляет едва 185 градусов.

По тому как посажены глаза можно установить являются ли млекопитающие, населяющие открытые территории, охотниками или жертвами (все степные животные должны хорошо видеть, чтобы заметить врага или найти добычу).

Слепой ли крот?

У этого зверька есть маленькие, как бусинки, глазки. Этими глазками крот видит, но плохо (они прикрыты шерстью и кожей). Под землей, где и так ничего не видно, на помощь кроту приходит отличный слух. Хоть и кажется, что крот неуклюж, но зверек может быть очень проворным. К тому же он может передвигаться как головой, так и хвостом вперед, причем с одинаковой скоростью.

Уникальность рыбы-телескопа в том, что ее глаза поделены на две части – первая смотрит только вверх, вторая - только вниз, как будто у рыбы четыре глаза. Способна в темноте видеть в инфракрасном свете, при дневном свете - в оптическом.

Все разновидности летучих мышей имеют неплохое зрение, а у некоторых из них оно необычайно острое. Однако зрение для них играет второстепенную роль. Многие виды летучих мышей в полете совершенно не полагаются на зрение, а передвигаются и охотятся при помощи эхолокации.

Эхолокационная система летучей мыши настолько совершенна, что улавливает движения потоков воздуха, вызванные вибрацией крыльев насекомых, и даже рыб на поверхности пруда, вызванную плавником мелкого пескаря.

Наши собаки по-другому воспринимают окружающий мир. Они уступают своим хозяевам в остроте зрения, способности различать цвета, четкости зрения на близкой дистанции. Зато собаки прекрасно ориентируются в темноте, лучше видят движущиеся предметы, точнее определяют дистанцию, более тонко различают оттенки серого цвета. Широкое поле зрения позволяет нашим питомцам лучше отслеживать окружающую обстановку. Можно сказать, что достоинства и недостатки зрения человека и собаки взаимно уравновешивают друг друга. Действуя вместе, человек и собака способны сделать намного больше, чем каждый из них в отдельности.

Круглые, подвижные, окружены такой же кожей , как на остальном теле. Центральное отверстие для зрачка никогда не закрывается кожей.

Видит одновременно две картины: вкусную муху впереди и хищную птицу позади.

Глаза вращаются независимо друг от друга и в немалых пределах: на 180̊ в горизонтальной плоскости и на 90̊ по вертикали.

Сова умеет охотиться в сумерках.

Но в полной темноте, совы, как и мы, ничего не видят и ловят мелких грызунов «на слух».