Rzecz wynikała z czysto praktycznych względów. Jedno oko przyzwyczajone było do widzenia w ciemności - drugie do światła dziennego. Zdolność szybkiej adaptacji przydatna była bardzo często - podczas schodzenia pod pokład i wracania na górę. Nie trzeba chyba dodawać, że w grę raczej nie wchodziło pstryknięcie włącznika
Przez aktualizacja dnia 10:54 Kot jest drapieżnikiem, którego naturalny okres aktywności przypada na wieczór i wczesny ranek. Posiada więc wyostrzone zmysły, które pomagają mu poruszać się przy bardzo małej ilości światła oraz precyzyjnie lokalizować potencjalną zdobycz. Koty posiadają bardzo dobry węch i znakomity słuch, bardzo wyczulony zmysł dotyku oraz doskonały wzrok – najważniejszy spośród kocich zmysłów. Jak koty widzą świat? Czym koci wzrok różni się od ludzkiego? Podstawowe elementy, z których zbudowane jest kocie oko, są takie same jak u człowieka. Mimo zasadniczych podobieństw, kocie oko różni się jednak od ludzkiego pewnymi szczegółami. Kluczowa różnica między wzrokiem człowieka a wzrokiem kota dotyczy siatkówki, błony znajdującą się na tylnej powierzchni gałki ocznej i zawierającej światłoczułe receptory (fotoreceptory). Przekształcają one promienie świetlne w sygnały elektryczne, które są przetwarzane przez komórki nerwowe, wysyłane do mózgu i tłumaczone na obrazy, które widzimy. Istniają dwa typy fotoreceptorów - pręciki i czopki. Pręciki są odpowiedzialne za widzenie peryferyjne i nocne. Wykrywają jasność i odcienie szarości. Czopki odpowiadają za widzenie w dzień i postrzeganie kolorów. Siatkówka kociego oka wyposażona jest w mniej czopków niż ludzka. Za to pręcików, które odpowiadają za widzenie przy słabym świetle, postrzeganie ruchu oraz kształtów w odcieniach szarości, kot posiada o wiele więcej. Dzięki temu jest w stanie błyskawicznie zareagować na przebiegającą zdobycz i dojrzeć jej zarys chociażby o zmierzchu. Duża liczba pręcików oraz działanie błony odblaskowej (której nie posiada człowiek) sprawiają, że w słabym świetle kot widzi 6 razy lepiej niż człowiek. Dobrze widać to na zdjęciach artysty Nickolaya Lamma, który poświęcił wiele godzin na studiowanie kociego wzroku, konsultując się również z wieloma ekspertami. Efektem jego pracy są zdjęcia, na których widać różnicę między sposobem postrzegania świata przez ludzi i koty. Czy koty widzą kolory? ©ShutterstockWbrew opinii wielu osób, koty nie postrzegają świata jako monochromatycznego. Widzą barwy, jednak rozróżniają ich mniej niż człowiek. U ludzi występują 3 rodzaje czopków, podczas gdy siatkówka oka kota zawiera dwa rodzaje czopków. Koty widzą więc dichromatycznie. Ich świat ma zabarwienie niebiesko-fioletowe i zielono-żółte. Barwy postrzegane przez kocie oko sprawiają wrażenie wyblakłych w porównaniu do głębi postrzeganych przez oko ludzkie. Kot ma nie tylko mniej rodzajów czopków, ale także mniejszą ich liczbę niż człowiek. Coś za coś – zamiast dostrzegania bogatej palety barw kot widzi znakomicie po zmroku, gdy człowiek staje się bezradny bez sztucznego światła. Widzenie przez kota wielu kolorów nie jest zresztą mu potrzebne, w przeciwieństwie np. do zwierząt żywiących się owocami. Jakie kolory widzą koty? Rozróżniają kolory niebieski, zielony i żółty, widzą fiolety, ale nie widzą czerwieni. Czerwone obiekty postrzegane są przez kocie oko jako żółtawe. Jednocześnie koty widzą „kolory”, których oko ludzkie nie dostrzega. Kot jest w stanie zobaczyć pasmo ultrafioletu, które jest blokowane przez soczewki oczu człowieka. Jeśli więc pokój „oświetlony” byłby jedynie lampą UV, człowiek wszedłby do ciemnego pomieszczenia, oko kocie natomiast zarejestrowałoby już widzialne światło. Jak pisze Anne Marie Helmenstine, doktor nauk biomedycznych, ta „supermoc” umożliwia kotom czy innym drapieżnikom [widzącym w ultrafiolecie] dostrzeżenie fluorescencyjnych śladów moczu czy wyśledzenie zamaskowanej ofiary (źródło: Helmenstine „Can Cats See in the Dark?”, Czy koty widzą w ciemności? Koty nie widzą drobnych szczegółów ani tylu kolorów, co my, ale mają doskonałą zdolność widzenia w ciemności z powodu większej liczby pręcików na siatkówce. Dodatkowo, kocie oko jest wyposażone w błonę odblaskową - element, który odpowiada za nocne świecenie kocich oczu. Błona ta składa się ze specjalnych komórek działających jak lusterka. Struktura znajduje się tuż za siatkówką i odbija wpadające do oka światło tak, że pada ono dokładnie na fotoreceptory i umożliwia maksymalne wykorzystanie nawet niewielkiej ilości światła. Dzięki temu kot widzi w nocy znacznie lepiej niż człowiek – każdy wpadający do oka promień światła wykorzystywany jest bowiem dwukrotnie. Z tego powodu, świat widziany oczami kota o zmroku, prezentuje się zupełnie inaczej niż nasz. Podczas gdy człowiek widzi głównie… „ciemność”, koci świat prezentuje się o wiele wyraźniej, ale w odcieniach szarości. W całkowitej ciemności koty oczywiście nie są w stanie zobaczyć nic – potrzebna im jest chociaż niewielka ilość światła. Jak widzi kot - ostrość i pole widzenia Ostrość ludzkiego wzroku jest lepsza niż u kota za dnia. Oko człowieka widzi ostrzej przedmioty znajdujące się blisko twarzy. To, co znajduje się bezpośrednio przed kocim pyszczkiem, zwierzak widzi nieostro, a jeśli ów obiekt nie porusza się – może go nie zauważyć. Najlepszą ostrość widzenia kot osiąga z odległości 2–6 metrów od obserwowanego obiektu, Kocie pole widzenia jest za to szersze niż ludzkie - wynosi 200° (u człowieka jest to 180°). To ważna cecha u małego drapieżnika, który powinien mieć baczenie zarówno na swoje ofiary, jak i potencjalne zagrożenia. Koty częściej i szybciej zareagują więc na obiekt zbliżający się z tyłu, po przekątnej. Kot najlepiej widzi też przedmioty znajdujące się w centralnym polu widzenia. Obiekty znajdujące się po boku są już mniej ostre. Nawet pola o ograniczonej ostrości nie sprawiają jednak problemów, jeśli tylko dany obiekt się poruszy. Koty znakomicie dostrzegają ruch, również w bardzo słabym świetle, a ich refleks jest szybszy niż nasz. Przeczytaj również: Czym jest trzecia powieka u kota? Do czego służy narząd jacobsona?
Mają one zdolność widzenia w ciemności i są w stanie dostrzec ofiarę na duże odległości. Ich oczy są również bardzo wrażliwe na ruch, co pozwala im wykrywać potencjalne ofiary z daleka. Wilki mają również zdolność do widzenia kolorów, ale nie tak dobrze jak ludzie. Lampy to określenie, które doskonale oddaje cechy oczu wilka.
Fot: SIphotography / Widzenie skotopowe (inaczej zmierzchowe lub nocne) umożliwia orientację na podstawie bodźców wzrokowych w warunkach ekstremalnie słabego oświetlenia. Często nazywane jest też widzeniem w ciemności, choć nie odpowiada to prawdzie. Widzenie skotopowe opiera się głównie na pobudzeniu pręcików znajdujących się na powierzchni siatkówki, poza plamką żółtą. Umożliwia uzyskanie obrazu w skali szarości, o mniejszej rozdzielczości niż w przypadku widzenia dziennego (zapewnianego przez pręciki). Widzenie skotopowe i fotopowe Oko ludzkie przystosowane jest do pracy w różnych warunkach oświetlenia. Ilość światła docierającego do wnętrza gałki ocznej jest regulowana przez tęczówkę, która zmienia średnicę otworu źrenicznego (podobnie jak przysłona w aparacie fotograficznym). Na powierzchni siatkówki znajdują się różnego rodzaju komórki fotoreceptorowe: czopki, które obecne są w tzw. plamce żółtej, czyli miejscu, gdzie pada obraz z miejsca, na którym skupia się wzrok, pręciki, rozmieszczone w miarę równomiernie na większości powierzchni siatkówki poza plamką żółtą – zapewniają widzenie obwodowe. Czopki rozmieszczone są bardzo gęsto, co powoduje, że tworzone przez nie impulsy elektryczne pozwalają na zsyntezowanie w mózgu bardzo szczegółowych i wyraźnych obrazów. Powstający obraz centralny jest uzupełniany przez pręciki – tworzą one mniej wyraźny obraz otoczenia, umożliwiający jednak określenie zarysów przedmiotów, omijanie przeszkód czy wczesne rozpoznanie ruchu zbliżającej się osoby lub lecącego obiektu. Czopki do swego działania potrzebują dużej ilości światła. Są więc odpowiedzialne jedynie za tak zwane widzenie dzienne, czyli fotopowe. Ponieważ do pobudzenia pręcika wystarczą pojedyncze fotony (czyli elementarna dawka energii świetlnej), fotoreceptory te zachowują zdolność widzenia przy minimalnym oświetleniu. Zapewniają więc widzenie zmierzchowe (nocne), nazywane w nomenklaturze medycznej skotopowym. Zobacz także: Zaburzenia widzenia – objawy, przyczyny, leczenie Czy możliwe jest widzenie w ciemności? Widzenie skotopowe zapewnia możliwość rozpoznawania zarysów przedmiotów i obserwowania ruchów przy minimalnym oświetleniu. W porze nocnej do oka docierają rozproszone impulsy pochodzące z odległych lub słabo świecących obiektów albo odbite od różnych innych przedmiotów, które same nie emitują energii świetlnej. Warunkiem uzyskania pobudzenia pręcika jest jednak dotarcie do niego promieniowania elektromagnetycznego w paśmie widzialnym, które spowoduje rozpad kompleksu białkowego zwanego rodopsyną. Zapoczątkowuje to kaskadę reakcji, które wywołują powstanie impulsu elektrycznego, dostarczanego drogami nerwowymi do ośrodków wzrokowych mózgu. Dlatego, mimo zdolności oka do działania w warunkach bardzo słabego oświetlenia, widzenie w całkowitej ciemności nie jest możliwe. Dotyczy to nie tylko człowieka, ale również zwierząt, które aktywne są w nocy. Większa czułość ich oczu przy minimalnym oświetleniu nie wynika z innego mechanizmu widzenia, lecz jedynie z odmiennej budowy oka, która pozwala na optymalizację trafiającej na receptory ilości światła i jego analizę przez pręciki. Niekiedy taka anatomia gałki ocznej powoduje gorsze widzenie w dzień. Jak zbudowane jest oko? Dowiesz się tego z filmu: Zobacz film: Budowa i funkcje oka. Źródło: 36,6 Dlaczego widzenie skotopowe jest mniej dokładne niż fotopowe? Widzenie zmierzchowe dostarcza informacji, które są mniej precyzyjne i szczegółowe niż dostarczane przy dobrym oświetleniu. Wynika to z kilku faktów: przy bardzo niskiej jasności obiektów oko może rozpoznać tylko kilka stopni natężenia światła odbitego, co nie pozwala na dostrzeżenie wszystkich szczegółów, pręciki rozmieszczone są na siatkówce rzadziej niż czopki, co uniemożliwia osiągnięcie obrazu o dużej rozdzielczości, w przypadku czopków niemal każdy fotoreceptor przekazuje osobno impuls do mózgu, zaś kilka pręcików może być zaopatrywanych przez odgałęzienia jednego włókna nerwowego (ponieważ łączy ono dane ze wszystkich receptorów, do mózgu trafia informacja nie o dokładnej lokalizacji widzianego obiektu, ale jedynie o rejonie, w którym się on znajduje). Widzenie skotopowe a zaburzenia widzenia barw W warunkach widzenia fotopowego (w dzień) działają trzy rodzaje czopków, które są wrażliwe na różne długości fal świetlnych, czyli na trzy różne barwy: czerwoną, niebieską i zieloną. Mózg porównuje intensywność impulsów dotyczących różnych kolorów i na tej podstawie określa, jaki odcień ma obserwowany przedmiot. Ewentualne zaburzenia widzenia barw można analizować jedynie w warunkach widzenia fotopowego. Ponieważ na siatkówce występuje tylko jeden rodzaj pręcików, widzenie skotopowe (czyli nocne) nie umożliwia analizy kolorów. Dostarcza ono mózgowi wyłącznie informacji o natężeniu światła, co pozwala na utworzenie obrazu czarno-białego z odcieniami szarości. Jeśli we wczesnej fazie zmierzchu, przy oświetleniu o przejściowym natężeniu, w takim obrazie pojawiają się barwne obiekty lub punkty, oznacza to, że ilość światła była dostateczna, by uzyskać pobudzenie choćby pojedynczych czopków. Bibliografia: 1. H. M. Niżankowska, Podstawy okulistyki, Wrocław 2000. 2. F. Czerwiński, A. Krechowiecki, Zarys anatomii człowieka, Warszawa 2018.
W skład narządu wzroku wchodzą także ośrodki wzrokowe zlokalizowane w korze mózgowej. Budowa i funkcje oka są skomplikowane i pozwalają na odbieranie bodźców wzrokowych o rozmaitym charakterze. Zaburzenia funkcjonowania oczu prowadzą do powstania wad wzroku, takich jak astygmatyzm. Inne schorzenia narządu wzroku to zaćma, jaskra
DR N. MED. MAGDALENA KAWALEC-SEGOND Jeśli damy sobie wbić igłę w oko, to już niebawem, podobnie jak laboratoryjne gryzonie, możemy być obdarzeni supermocą widzenia w ciemnościach, niczym herosi popularnych komiksów i superbohaterowie popkultury. Na razie chińscy uczeni zdołali – dosłownie – wstrzyknąć nano-noktowizjer myszom. W siatkówce ludzkiego oka jest ok. 120 mln pręcików, dzięki którym widzimy świat biało-czarny. I 6 mln czopków, dających nam wrażenie kolorów. Gdyby oko było kamerą cyfrową, miałoby rozdzielczość 576 megapikseli. Dla porównania: w aparatach fotograficznych są matryce o rozdzielczościach od kilku do 80 megapikseli. Największe matryce stosowane w obserwatoriach astronomicznych mają od 65 do ponad 100megapikseli. WIDZENIE KOLOROWE ZALEŻY OD BIAŁEK Choć zatem oko to cud, widzenie przy słabym oświetleniu za pomocą samych pręcików to widzenie obiektów poruszających się i zarysów oraz konturów (słaba rozdzielczość). Wynika to głównie ze sposobu, w jaki ta informacja zbiorczo – za pomocą interneuronów – dociera do mózgu. Mimo że pręcik jest stukrotnie czulszy na światło od czopka i zdolny jest teoretycznie zareagować na pojedynczy foton, w ciemności jesteśmy ślepi jak krety. Jako wyższe naczelne i tak jesteśmy wśród ssaków szczęściarzami, mamy bowiem trzy typy czopków, co pozwala nam widzieć całe barwne spektrum. Nasi odlegli małpi przodkowie widzieli od zawsze jedynie zielonkawożółty, a w toku ewolucji zaczęli odróżniać czerwony od zielonego i purpurowy od niebieskiego. Widzenie kolorowe zależy od białek, zwanych jodopsynami, które są produkowane w czopkach. Posiadane przez nas trzy jodopsyny pokrywają swą receptorową wrażliwością wszystkie długości fal „barwnych” – od fioletowej do czerwonej. Małpy odległe od nas ewolucyjnie mają tylko dwie jodopsyny. Na dwóch różnych chromosomach. Nasza jodopsyna 3 sąsiaduje z jodpopsyną 2 na tym samym chromosomie i klarownie gen ten wyewoluował przez duplikację i powolne nagromadzenie mutacji w nowopowstającym wariancie. Tak powstało białko pozwalające nam odróżniać czerwony od zielonego i purpurowy od niebieskiego. Mózg nauczył się wykorzystywać sygnały z niego płynące właściwie natychmiast, co wiadomo dzięki eksperymentom na transgenicznych makakach wyposażonych w ludzką jodopsynę 3. Było to zresztą jednym z impulsów dynamicznego rozwoju naszego mózgu. Tak to ukształtowało nas pragnienie znajdowania na drzewach i zjadania kolorowych, odżywczych owoców oraz lęk przed doskonale tam ukrytym wśród liści kolorowym i nieruchliwym wężem. Otworzyły się nam oczy i zobaczyliśmy świat takim, jakim jest, zjadając owoc i dostrzegając węża – o tym mówi najbardziej chyba znane opowiadanie na świecie, czyż nie? Aczkolwiek jest to raczej domena badań etnologów niż medyków. Myszy mają zatem tylko dwa typy czopków i widzą świat znacznie mniej barwnym. WIDZENIE W PODCZERWIENI Jak opisuje w swojej pracy dotyczącej użyteczności gryzoni w badaniach nad widzeniem Stuart N. Peirson (J Neurosci Methods, 2018), mysz jako stworzenie nocne, a funkcjonalnie w porównaniu z człowiekiem praktycznie ślepe, posługuje się głównie zmysłami węchu, dotyku i słuchu. Co nie powoduje, by nie dało się z wykorzystaniem myszy badać zjawisk związanych z widzeniem, zachowań sterowanych przez wzrok itp. Myszy są zdolne do wzrokowej detekcji obiektu oraz rozróżniania wzorów, ich wzrok jest zaś w stanie samodzielnie wykryć ruch czy zmianę natężenia światła. Można zatem za pomocą przemyślnych testów (np. wizualnego labiryntu wodnego) badać proces widzenia na myszach i ekstrapolować wyniki na ludzi. Oczywiście bowiem same pomiary wykonane elektroretinografią nie mówią nam, jak w istocie mysz widzi – czyli co się dokładnie „objawia” w jej mózgu, gdy następuje pobudzenie siatkówki. Dzięki wieloletnim eksperymentom z zakresu fizjologii widzenia, zwłaszcza noblisty George’a Walda, wiadomo, że pręciki są znacznie bardziej czułe na światło niebieskie niż czerwone. W ciemności zatem światło niebieskie widzimy jako znacznie jaśniejsze, czerwone zaś ciemniejsze, niż jest. I dlatego kolor żaróweczek LED pomagających nam odnaleźć w ciemności włącznik elektryczny jest niebieski, a nie czerwony. Niestety, również czopki są niezdolne zobaczyć światło o długości fali przekraczającej 700 nm, a to oznacza, że nie oglądamy podczerwieni. Nie widzimy w ciemnościach. To, z czym nie radzą sobie ssaki, bywa osiągalne dla węży czy niektórych płazów. Są zatem kręgowce zdolne widzieć w ciemności, aby w niej polować. Zwierzęta ciepłokrwiste (ptaki i ssaki) nie mogą widzieć podczerwieni, bo same sporo jej emitują w formie ciepła właśnie. Co innego choćby żmijowate – ta rodzina węży, gdzie znajdziemy pytony, boa i grzechotniki, ma szczególnie dobrze rozwiniętą zdolność wyczuwania ciepła w ciemności, czyli „widzenia w podczerwieni”. Dzięki temu zmysłowi polują one na ciepłokrwiste zwierzęta nocne. Gadzie „widzenie” w podczerwieni nie mieści się jednak w oczach, ale wokół szczęk – specjalne komórki detektorowe wyładowane kanałami jonowymi wrażliwymi na zmianę temperatury znajdują się właśnie tam w specjalnych zagłębieniach. Na innej zasadzie widzą podczerwień owady ssące krew. Te dokonują detekcji „markera” ciepła, czyli CO2. Z kolei wielkie agresywne żaby widzą światło podczerwone dzięki enzymowi związanemu z witaminą A. Jest im to potrzebne, aby móc jednocześnie obserwować świat nad i pod powierzchnią wody, a skoro praw fizyki nie da się zmienić i fala świetlna zmieniając ośrodek z rzadszego na gęstszy załamie się i spowolni, to stworzenie ziemno-wodne nie ma wyjścia, musi widzieć podczerwień. Zupełnym już zaś i niespodziewanym ekstremistą jeśli chodzi o widzenie jest złota rybka. Dzięki specjalnemu enzymowi jej oczy są w stanie widzieć w zakresie od ultrafioletu do podczerwieni. NANO-NOKROWIZOR Naukowcy z Science and Technology University w Hefei postanowili zatem wyposażyć w nano-noktowizor myszy. Założenie było proste: jeśli one zaczną od tego widzieć w ciemności, to tym bardziej my, ludzie. Zastosowane nanocząsteczki mają naturę białkową i oklejają wprost komórki światłoczułe w siatkówce po podaniu do gałki ocznej. Powodują następnie, że zarówno czopki, jak i pręciki są zdolne widzieć falę świetlną o długości powyżej 700 nm. To niby antena w nano-skali, która przechwytuje podczerwień, aby zmienić ją w odcienie zieleni, zdolnej pobudzić mysie czopki i pręciki. Czyli realnie dłuższa fala świetlna staje się na siatkówce, dzięki białkowym nano-noktowizorom, krótsza. Nano-noktowizory wstrzyknięte myszom nie tylko zgodnie z oczekiwaniami przylgnęły ściśle do komórek ich siatkówki, ale ponadto zaaplikowanie tak zmienionym mysim oczom światła o długości aż 980 nm spowodowało odpowiedź tejże siatkówki i ostatecznie pobudzenie kory wzrokowej w mózgu gryzoni. Co najważniejsze, pod wpływem przyklejonego molekularnie na stałe do komórek siatkówki nano-noktowizora myszy nie utraciły swoich normalnych zdolności widzenia w pełnym świetle dnia. A także rozróżniały proste kształty (koła, trójkąty) oświetlone różnymi długościami fali, tak widzialnymi, jak i z pogranicza podczerwieni. Zatem istotnie można mówić tu o widzeniu ze zrozumieniem, co się widzi. Ostatecznie to bowiem mózg ma sobie poradzić z nowymi dla niego wrażeniami, a nie tylko oczy. Co po raz kolejny pokazuje, że mózg, tak myszy, jak i makaka, jest gotowy nauczyć się widzieć więcej. Ograniczeniem jest sam narząd wzroku. Oczywiście byłoby lepiej, gdyby takie nano-noktowizory dało się zaaplikować jako krople do oczu, a nie zastrzyk w gałkę oczną. No, ale nie wszystko od razu. Niewątpliwie mnóstwo zastosowań odkrycia (potrzeby wojska, eksploracja kosmosu, terapia daltonizmu, badania procesu widzenia etc.) zagwarantowało pracy chińskich uczonych pod kierunkiem Jin Bao i Tian Xue pojawienie się w najbardziej prestiżowym z możliwych miejsc, czyli dwutygodniku „Cell”. Ich białkowe nano-cząsteczki mogą stać się wkrótce źródłem rewolucji w okulistyce i neurobiologii.
Widzenie jest jednym z kluczowych zmysłów dla świnki morskiej, wpływając na jej zachowanie i interakcje ze światem. Ten artykuł zapewni dogłębne zrozumienie anatomii oka świnki morskiej, jej zdolności do rozróżniania kolorów, widzenia w ciemności, reakcji na ruch, a także potencjalnych problemów ze wzrokiem i sposobów dbania o zdrowie oczu tych uroczych zwierząt.
1. Zewnętrzna warstwa oka. Jest to „niewidzialna” warstwa, która podtrzymuje i chroni cały narząd wzroku., podobnie jak w części frontowej, narażając się na czynniki zewnętrzne i czynniki otoczenia. 1.1. Rogówka. Odnosi się to w szczególności do wypukłej kopuły lub sferycznej nasadki, która zakrywa oko jako takie.
Amblyopia, zwana również „leniwym okiem”, jest neuronalnym (dotyczącym nerwu, a nie gałki ocznej) zaburzeniem wzroku, w którym oko (zwykle jedno) nie osiąga prawidłowej jakości widzeni a. Niedowidzenie to nie daje się skorygować noszeniem okularów, szkieł kontaktowych czy operacją, ponieważ nie wynika ono stricte z wady budowy
56wyo. 92 369 351 456 123 202 416 171 99
oczy które mają zdolność widzenia w ciemności
