Lupii și vulpile sunt strâns legate și împărtășesc multe din aceleași caracteristici. Dar uitați – vă la ochii lor-unde lupii au pupile rotunjite ca oamenii, Vulpile au în schimb o linie verticală subțire. Dar nu este vorba doar de canini –în regnul animal, elevii vin în toate formele și dimensiunile. Deci, de ce diferențele?este o întrebare care a interesat mult timp oamenii de știință care lucrează la viziune și optică., Într-un nou studiu publicat în revista Science Advances, colegii de la Durham, Berkeley și cu mine explicăm de ce s-au dezvoltat aceste forme de elevi.caprele ,oile, caii, pisicile domestice și numeroase alte animale au pupile care variază de la complet circulare în lumină slabă la fante înguste sau dreptunghiuri în lumină puternică. Teoria stabilită pentru aceasta este că elevii alungiți permit un control mai mare al cantității de lumină care intră în ochi., De exemplu, o pisică domestică își poate schimba zona pupilei cu un factor de 135 de la complet dilatată la complet constrânsă, în timp ce oamenii, cu un pupil rotund, pot schimba zona doar cu un factor de 15. Acest lucru este util în special pentru animalele care sunt active atât ziua cât și noaptea, permițând o viziune mult mai bună în condiții de lumină scăzută.
cu toate Acestea, dacă singurul motiv pentru alungite de elevi a fost de a controla cantitatea de lumină care intră în ochi, orientarea nu ar fi importante: orizontal, vertical, sau diagonală ar toate oferă aceleași avantaje. În schimb, elevii sunt aproape întotdeauna orizontali sau verticali, ceea ce sugerează că trebuie să existe alte beneficii care să explice această orientare.
elevii potriviți pentru fiecare nișă
munca noastră s-a concentrat pe beneficiile vizuale ale elevilor verticali și orizontali la mamifere și șerpi., Unul dintre cei mai interesanți factori pe care i-am găsit este că orientarea elevului poate fi legată de nișa ecologică a unui animal. Acest lucru a fost descris înainte, dar am mers cu un pas mai departe pentru a cuantifica relația. am descoperit că animalele cu pupile alungite vertical sunt foarte susceptibile de a fi prădători de ambuscadă care se ascund până când își lovesc prada de la o distanță relativ apropiată. De asemenea, au tendința de a avea ochi pe partea din față a capului. Vulpile și pisicile domestice sunt exemple clare în acest sens., Diferența dintre vulpi și lupi se reduce la faptul că lupii nu sunt prădători de ambuscadă – în schimb vânează în haite, alungându-și prada.în schimb, elevii alungiți orizontal se găsesc aproape întotdeauna la animalele de pășunat, care au ochi pe părțile laterale ale capului. De asemenea, este foarte probabil să fie animale de pradă, cum ar fi oile și caprele.
am realizat un model computerizat al ochilor care simulează modul în care apar imaginile cu diferite forme de pupile, pentru a explica modul în care orientarea ar putea beneficia diferite animale., Această modelare a arătat că elevii alungiți vertical în prădătorii de ambuscadă sporesc capacitatea lor de a judeca cu exactitate distanța fără a fi nevoiți să-și miște capul, ceea ce ar putea da prezența lor pradă potențială.
animalele Erbivore au diferite probleme de rezolvat. Ei au nevoie pentru a verifica toate în jurul valorii de pradă și au nevoie să fugă rapid în caz de atac. Având ochii spre partea laterală a capului lor îi ajută să vadă aproape tot în jurul lor., Având un elev orizontal îmbunătățește cantitatea de lumină pe care o pot primi în fața și în spatele lor, reducând în același timp cantitatea de lumină de sus și de jos. Acest lucru le permite o viziune panoramică de-a lungul solului pentru a ajuta la detectarea potențialilor prădători cât mai curând posibil. Pupila orizontală îmbunătățește, de asemenea, calitatea imaginii de planuri orizontale și această vedere îmbunătățită la nivelul solului este, de asemenea, un avantaj atunci când rulează la viteză pentru a scăpa.deci, elevii alungiți vertical ajută prădătorii de ambuscadă să-și captureze prada, iar elevii alungiți orizontal ajută animalele de pradă să-și evite prădătorii.,ne-am dat seama că ipoteza noastră a prezis că animalele mai scurte ar trebui să aibă un beneficiu mai mare de la pupilele verticale decât cele mai înalte. Așa că am reverificat datele despre animalele cu ochi frontali și elevi verticali și am constatat că 82% sunt ceea ce este considerat „scurt” (pe care l-am definit ca având o înălțime a umărului mai mică de 42cm), comparativ cu doar 17% dintre animalele cu elevi circulari.
am realizat, de asemenea, că există o problemă potențială cu teoria pentru alungirea orizontală. Dacă elevii orizontali sunt un astfel de avantaj pentru pășunatul animalelor, ce se întâmplă atunci când își îndoaie capul în jos pentru a pasca?, Elevul nu mai este aliniat orizontal cu solul? am verificat acest lucru observând animale atât într-o grădină zoologică, cât și în ferme. Am descoperit că ochii caprelor, căprioarelor, cailor și oilor se rotesc în timp ce își îndoaie capul în jos pentru a mânca, păstrând pupila aliniată cu pământul. Această mișcare remarcabilă a ochilor, care se află în direcții opuse în cei doi ochi, este cunoscută sub numele de ciclovergență. Fiecare ochi din aceste animale se rotește cu 50 de grade, posibil mai mult (putem face aceeași mișcare doar cu câteva grade).există încă niște elevi inexplicabili în natură., De exemplu, manguste au ochii ațintiți înainte, dar orizontală elevi, gecko au mare circular de elevi atunci când dilatate care reduce în jos pentru mai multe discrete pori cand strang si sepiile au „W”-în formă de elevi. Înțelegerea tuturor acestor variații este o provocare interesantă pentru viitor.