Как животные на самом деле видят мир

Американские специалисты из Университета Дьюка, изучающие зрение животных, сравнили сотни видов существ с точки зрения остроты их зрения. Они собрали ранее опубликованные оценки этого показателя у примерно 600 видов насекомых, птиц, рыб, млекопитающих и других животных.

В рамках научной работы учёные определяли остроту зрения, измеряя параметр, известный как циклы на градус (cpd). "Циклы" в данном случае относятся к парам различаемых чёрно-белых полос, а "градус" — это просто мера угла зрения. Проще говоря, учёным необходимо было определить количество пар чёрных и белых параллельных линий, которое существо может различить в пределах одного градуса в поле зрения до того, как они превратятся для него в размытое серое пятно. По сути, чем выше острота зрения, тем лучше животное различает отдельные пары чёрно-белых полос.

Конечно же, исследователи не могли попросить того же верблюда называть буквы на таблице для проверки зрения. Они оценивали остроту зрения, беря в расчёт анатомию глаза животного: например, расстояние и плотность светочувствительных структур. В некоторых случаях они смотрели на результаты поведенческих тестов.

Выяснилось, что по сравнению с людьми большинство существ видят мир с гораздо меньшей детализацией.

Предел остроты человеческого глаза равен примерно 60 cpd. Такая особенность помогает людям распознавать дорожные знаки и лица других издалека. Примечательно, что шимпанзе и другие приматы могут улавливать столь же мелкие детали.

Некоторые птицы могут похвастаться лучшими результатами: например, клинохвостый орёл может видеть 140 циклов на градус. Такие показатели более чем в два раза превышают предел остроты зрения человека.

Орлы могут обнаружить кролика, пролетая высоко над землёй. Впрочем, за исключением некоторых орлов, соколов и стервятников, большинство птиц видят менее 30 cpd.

То же самое касается и рыб. По словам первого автора исследования Элеоноры Кейвз (Eleanor Caves) из Университета Дьюка, самая высокая острота зрения у рыб примерно в два раза ниже, чем у людей.

Если же говорить о самых популярных домашних питомцах (собаках и кошках), то они в 4-7 раз хуже различают мелкие детали, чем люди. Известные модельные организмы мыши и плодовые мушки – в 100 раз хуже.

Если человек видит менее 10 циклов на градус, то он считается слепым. Большинство же насекомых, как оказалось, не видят больше одного цикла на градус.

В целом исследователи обнаружили 10000-кратную разницу между наиболее зоркими и теми животными, у которых всё расплывается перед глазами.

Специалисты также создали серию изображений, показывающих, как различные сцены из жизни могут выглядеть для животных с различной остротой зрения. С этой целью учёные разработали программный пакет под названием AcuityView.

Программное обеспечение берёт цифровое фото и убирает все пространственные детали, которые животные не могут различить. Преобразованные изображения показывают, какие детали для существ незаметны или неразличимы с небольшого расстояния.

Специалисты взяли для примера узоры на крыльях бабочек. Считается, что они отпугивают птиц и других хищников (точнее, сигнализируют, что это существо лучше оставить в покое). Некоторые учёные также предполагают, что узоры помогают бабочкам находить спутников жизни. Исследователи из США выяснили, что узоры на крыльях действительно хорошо видны многим птицам, а вот самим чешуекрылым вряд ли. Скорее всего, такие узоры кажутся им размытыми даже на небольшом расстоянии. "На самом деле я не думаю, что бабочки могут их видеть", — говорит Кейвз.

Исследователи предупреждают, что преобразованные картинки в действительности не показывают то, что на самом деле видят животные. Вполне возможно, что существа могут видеть некоторые вещи в больших деталях или же им легче уловить их благодаря другим формам "постобработки", происходящей после того, как визуальная информация передаётся в мозг.

Иными словами, программное обеспечение показывает лишь то, с какой визуальной информацией должен работать мозг каждого животного.

Но "исследователи, изучающие взаимодействие животных, не должны полагать, что разные виды воспринимают детали так же, как мы", — заключает Кейвз.

Результаты "офтальмологического обследования" сотен видов животных представлены в научном издании Trends in Ecology & Evolution.