Sudet ja ketut ovat läheisessä yhteydessä toisiinsa ja jakaa monia samoja ominaisuuksia. Mutta katso heidän silmiään-missä sudet ovat pyöristäneet pupilleja kuten ihmiset, ketuilla on sen sijaan ohut pystyviiva. Mutta se ei ole vain kulmahampaat –kautta eläinkunnan, pupillit tulevat kaikki muodot ja koot. Joten miksi erot?
kysymys on jo pitkään kiinnostanut vision ja optiikan parissa työskenteleviä tutkijoita., Science Advances-lehdessä julkaistussa uudessa tutkimuksessa kollegat durhamista, Berkeleystä ja minusta selittävät, miksi nämä oppilasmuodot ovat kehittyneet.
Vuohia, lampaita, hevosia, kotimaan kissat ja monet muut eläimet ovat oppilaat, jotka vaihtelevat täysin pyöreä heikko valo kapea rakoja tai suorakaiteen kirkkaassa valossa. Vakiintuneen teorian mukaan pitkänomaiset pupillit mahdollistavat suuremman kontrollin silmään tulevan valon määrään., Esimerkiksi, kotikissa voi muuttaa sen oppilas-ala kertoimella 135 täysin laajentuneet täysin ahdas, kun taas ihmiset, joilla on pyöreä oppilas, voi vain muuttaa alueen kertoimella 15. Tämä on erityisen hyödyllistä eläimille, jotka ovat aktiivisia sekä päivällä että yöllä, mikä mahdollistaa paljon paremman näkökyvyn hämärissä olosuhteissa.
Kuitenkin, jos ainoa syy pitkänomainen oppilaita oli hallita pääsevän valon määrää silmän, suunta ei olisi tärkeää: vaaka -, pysty tai lävistäjä olisi kaikki tarjoavat samat edut. Sen sijaan oppilaat ovat lähes aina vaaka-tai pystysuuntaisia, mikä viittaa siihen, että perehdyttämisen taustalla on oltava muitakin hyötyjä.
Oppilaat sopivat jokaisen markkinarako
– Meidän työ on keskittynyt visuaalinen edut pysty-ja vaaka oppilaiden nisäkkäiden ja käärmeitä., Yksi mielenkiintoisimmista löytämistämme tekijöistä on se, että oppilaan suuntautuminen voi liittyä eläimen ekologiseen lokeroon. Tätä on kuvailtu aiemminkin, mutta menimme askeleen pidemmälle suhteen määrittämiseen.
löysimme eläimiä, joilla on pystysuunnassa pitkänomaiset pupillit, ovat hyvin todennäköisesti väijytyspetoja, jotka piiloutuvat, kunnes ne iskevät saaliinsa suhteellisen läheltä. Niillä on myös taipumus nähdä päänsä etuosassa. Ketut ja kotikissat ovat tästä selkeitä esimerkkejä., Ero kettujen ja susien välillä on siinä, että sudet eivät ole väijytyspetoja, vaan ne saalistavat laumoissa ja jahtaavat saalistaan.
sen sijaan, vaakasuunnassa pitkänomainen oppilaat ovat lähes aina löytyy laiduntavat eläimet, joilla on silmät sivuilla pään. Ne ovat myös hyvin todennäköisesti saaliseläimiä, kuten lampaita ja vuohia.
tuotimme tietokonemallin silmistä, joka simuloi, miten kuvat näkyvät eri pupillimuodoilla, selittääksemme, miten orientaatio voisi hyödyttää eri eläimiä., Tämä mallinnus osoitti, että pystysuunnassa pitkänomainen oppilaiden väijytys saalistajat parantaa niiden kykyä arvioida etäisyyttä tarkasti ilman siirtää niiden pää, joka voisi antaa pois niiden läsnäolo potentiaalinen saalis.
Laiduntavat eläimet on erilaisia ongelmia käsitellä. Heidän on etsittävä saaliseläimiä kaikkialta ja heidän on paettava nopeasti hyökkäyksen varalta. Katse kohti pään sivua auttaa heitä näkemään lähes kaikki ympärillään., Kun horisontaalinen oppilas lisää valon määrää, jonka he voivat saada eteen ja taakse, ja vähentää valon määrää ylhäältä ja alhaalta. Näin ne voivat panoraamanäköä pitkin maata auttaa havaitsemaan mahdolliset petoeläimet mahdollisimman varhain. Vaaka oppilas myös parantaa kuvan laatua vaakasuorassa tasossa, ja tämä parantaa kuvan maanpinnan tasolla on myös etu, kun käynnissä nopeudella paeta.
Niin, pystysuunnassa pitkänomainen oppilaat auttaa väijytys saalistajat kaapata heidän saaliinsa ja vaakasuunnassa pitkänomainen oppilaat auttaa saaliseläinten välttää niiden saalistajat.,
tajusimme, että meidän hypoteesi ennusti, että lyhyempi eläimiä pitäisi olla enemmän hyötyä pystysuora oppilaiden kuin pitempi niistä. Joten me tarkistetaan tiedot eläimistä, joiden edestä silmät ja pystysuora oppilaiden ja totesi, että 82 prosenttia, mitä pidetään ”lyhyt” (joka meillä määritelty olevan olkapään korkeus on alle 42cm) verrattuna vain 17% eläinten kanssa pyöreä oppilaat.
tajusimme myös, että horisontaalisen venymän teoriassa on potentiaalinen ongelma. Jos horisontaaliset oppilaat ovat tällainen etu laiduntaville eläimille, mitä tapahtuu, kun ne taivuttavat päänsä laiduntamaan?, Eikö oppilas ole enää vaakasuorassa linjassa maan kanssa?
tarkistimme asian tarkkailemalla eläimiä sekä eläintarhassa että maatiloilla. Huomasimme, että vuohien, peurojen, hevosten ja lampaiden silmät pyörivät, kun ne taivuttavat päänsä alas syödäkseen pitäen pupillin linjassa maan kanssa. Tämä huomattava silmänliike, joka on vastakkaisiin suuntiin kahdessa silmässä, tunnetaan syklovergenssinä. Jokainen silmä näissä eläimissä pyörii 50 astetta, mahdollisesti enemmän (voimme tehdä saman liikkeen vain muutamalla asteella).
luonnossa on vielä joitakin selittämättömiä oppilaita., Esimerkiksi, mangustit on kasvot menosuuntaan silmät, mutta vaaka oppilaat, gekkoja on valtava pyöreä oppilaat laajentuneet, kun joka vähentää alas useita erillisiä reikiä, kun ahdas ja mustekala on ”W”-muotoinen oppilaat. Kaikkien näiden variaatioiden ymmärtäminen on mielenkiintoinen haaste tulevaisuudelle.