farkasok és rókák szorosan kapcsolódnak egymáshoz, és sok azonos jellemzőkkel. De nézd meg a szemüket – ahol a farkasok kerekített tanulók, mint az emberek, rókák helyett egy vékony függőleges vonal. De ez nem csak a szemfogak-szerte az állatvilágban, tanulók jönnek minden formában és méretben. Akkor miért a különbségek?
Ez egy olyan kérdés, amely már régóta érdekli a tudósok dolgoznak látás és optika., A Science Advances folyóiratban megjelent új tanulmányban Durham, Berkeley és én elmagyarázzuk, miért alakultak ki ezek a tanuló formák.
a kecskéknek, juhoknak, lovaknak, házi macskáknak és számos más állatnak olyan pupillái vannak, amelyek halvány fényben teljesen kör alakúak, keskeny réseken vagy téglalapokon, fényes fényben. Ennek megalapozott elmélete az, hogy a hosszúkás tanulók lehetővé teszik a szembe belépő fény mennyiségének nagyobb ellenőrzését., Például egy házi macska 135-ös tényezővel megváltoztathatja a pupilla területét a teljesen kitágultról a teljesen összehúzottra, míg az emberek, kerek pupillával, csak 15-ös tényezővel változtathatják meg a területet. Ez különösen hasznos olyan állatok számára, amelyek mind éjjel-nappal aktívak, lehetővé téve a jobb látást gyenge fényviszonyok között.
azonban, ha a hosszúkás tanulók egyetlen oka a szembe belépő fény mennyiségének ellenőrzése volt, a tájékozódás nem lenne fontos: a vízszintes, függőleges vagy átlós mind ugyanazokat az előnyöket kínálná. Ehelyett a tanulók szinte mindig vízszintesek vagy függőlegesek, ami azt sugallja, hogy más előnyöknek is meg kell magyarázniuk ezt az orientációt.
A pupillák minden réshez illeszkednek
munkánk a függőleges és vízszintes pupillák vizuális előnyeire összpontosított emlősökben és kígyókban., Az egyik legérdekesebb tényező, amit találtunk, Az, hogy a tanuló orientációja összekapcsolható egy állat ökológiai résszel. Ezt már korábban leírták, de egy lépéssel tovább mentünk a kapcsolat számszerűsítése érdekében.
találtunk állatok függőlegesen hosszúkás pupillák nagyon valószínű, hogy csapda ragadozók, amelyek elrejtik, amíg meg nem találják a zsákmányt viszonylag közelről. Hajlamosak arra is, hogy szemük legyen a fejük elején. A rókák és a házi macskák erre egyértelmű példák., A rókák és a farkasok közötti különbség azon a tényen múlik, hogy a farkasok nem csapdába ejtett ragadozók – ehelyett csomagokban vadásznak, üldözik a zsákmányt.
ezzel szemben a vízszintesen hosszúkás pupillák szinte mindig megtalálhatók a legeltetett állatokban, amelyeknek szemük van a fejük oldalán. Nagyon valószínű, hogy ragadozó állatok, például juhok és kecskék.
készítettünk egy számítógépes szemmodellt, amely szimulálja, hogy a képek hogyan jelennek meg különböző pupillaformákkal, annak magyarázata érdekében, hogy az orientáció milyen előnyökkel járhat a különböző állatok számára., Ez a modellezés azt mutatta, hogy a vertikálisan hosszúkás pupillák csapda ragadozók növeli a képességét, hogy megítélje távolság pontosan anélkül, hogy mozgatni a fejét, ami adhat el jelenlétüket a potenciális zsákmányt.
a legelésző állatoknak különböző problémákkal kell szembenézniük. Körül kell nézniük a zsákmányt, és támadás esetén gyorsan el kell menekülniük. Ha a szemük a fejük felé néz, segít nekik látni szinte az egész körülöttük., Miután a vízszintes pupilla növeli a fény mennyiségét tudnak kapni előtt és mögöttük, miközben csökkenti a fény mennyiségét felülről és alulról. Ez lehetővé teszi számukra, hogy a lehető leghamarabb felismerjék a potenciális ragadozókat. A vízszintes pupilla növeli a vízszintes síkok képminőségét is, és ez a továbbfejlesztett földi nézet szintén előnyt jelent, ha sebességgel fut a meneküléshez.
tehát a függőlegesen megnyúlt pupillák segítenek elkapni a ragadozókat, a vízszintesen megnyúlt pupillák pedig segítik a ragadozó állatokat a ragadozók elkerülésében.,
rájöttünk, hogy hipotézisünk azt jósolta, hogy a rövidebb állatoknak nagyobb előnyt kell élvezniük a függőleges pupillákkal szemben, mint a magasabbak. Szóval újra ellenőrizni kell az adatok állatok frontális szemem, függőleges tanulók, valamint megállapította, hogy 82% – uk, hogy mi tekinthető “rövid” (amely a meghatározás szerint egy váll magassága kevesebb, mint 42cm) képest 17% – át az állatok a kör alakú pupilla.
azt is felismertük, hogy lehetséges probléma van a vízszintes nyúlás elméletével. Ha a vízszintes tanulók ilyen előnyt jelentenek az állatok legeltetésére, mi történik, ha lehajolják a fejüket, hogy legeljenek?, A tanuló már nem vízszintesen igazodik a talajhoz?
ezt ellenőriztük az állatok megfigyelésével mind az állatkertben, mind a gazdaságokban. Megállapítottuk, hogy a kecskék, szarvasok, lovak és juhok szeme forog, miközben lehajolják a fejüket enni, miközben a pupillát a talajhoz igazítják. Ez a figyelemre méltó szemmozgás, amely ellentétes irányban van a két szemben, ciklovergenciának nevezik. Ezekben az állatokban minden szem 50 fokkal forog, esetleg több (csak néhány fokkal tudjuk ugyanazt a mozgást végrehajtani).
még mindig vannak megmagyarázhatatlan tanulók a természetben., Például, mongúzok volna előre néző szemek, de vízszintes tanulók, gekkók hatalmas kör alakú pupilla, amikor kitágult, amelyek csökkentik le, hogy több különálló takarókeretben ha szűkített, illetve tintahal a “W”alakú tanulók. Mindezen variációk megértése érdekes kihívás a jövő számára.