Если бы бабочка, кошка и человек смотрели на «Мона Лизу», что бы каждый увидел? Хотя мы никогда не узнаем ответ, новый обзор зрения животных имеет некоторые подсказки.
Даже для одного человека загадочное выражение «Мона Лиза» может меняться в зависимости от того, где вы смотрите на картину - если вы смотрите прямо на нее, она, кажется, не улыбается, но если вы посмотрите на другую часть картина, она делает.
Оказывается, что ее постоянно меняющаяся внешность может быть связана с изюминкой остроты зрения людей или с тем, насколько остро мы видим мир. Некоторые предполагают, что Леонардо да Винчи целенаправленно нарисовал рот «Моны Лизы» мазками, которые более видны вашему периферийному зрению, с помощью которых вы видите объект менее детально, чем если бы вы смотрели прямо на него.
Но острота зрения не просто резко меняется в поле зрения человека, она также различается у разных животных и насекомых. Фактически, существует 10 000-кратное различие в том, как животные с худшим и лучшим видением видят мир, согласно новой обзорной статье, опубликованной в мае в журнале Trends in Ecology & Evolution.
Выглядящий острым
Большинство животных видят мир гораздо менее детально, чем мы.
«Мы не являемся вершиной практически любой сенсорной системы, кроме остроты зрения», - сказала Элеонора Кейвс, докторская исследовательская работа в области биологии в Университете Дьюка и ведущий автор нового обзора. Что касается того, насколько детально мы видим мир, «мы действительно близки к вершине».
Пещеры и ее коллеги собрали сотни научных работ, чтобы всесторонне взглянуть на то, как острые сотни видов животных, рыб и насекомых видят мир. Исследователи обычно определяют остроту зрения с помощью так называемых «циклов на градус» - или того, сколько черно-белых параллельных полосок животное может увидеть в 1 градусе своего визуального мира.
По мнению Пещер, для человека 1 градус нашего визуального мира равен размеру нашего эскиза, когда мы вытягиваем руку и поднимаем большой палец вверх. Люди могут видеть 60 циклов на градус, что означает, что мы можем различить 60 полосок в пределах одного эскиза. Напротив, кошки могли бы видеть только 10 циклов на градус (ниже которых люди считаются юридически слепыми), а бедные креветки даже не смогли бы вписать туда одну полосу со скоростью 0,1 цикла на градус, сказал Кейвс. С другой стороны, клинохвостый орел может видеть 140 циклов на градус, что помогает ему определять дальнюю добычу, согласно пресс-релизу.
По словам Пещер, исследования измеряют количество циклов на градус у животных двумя способами. Во-первых, они рассекают сетчатки животных и фактически измеряют плотность чувствительных к свету клеток, называемых фоторецепторами, и переводят ее в циклы на градус. Они также проводят поведенческие исследования, помещая животное в круглый резервуар с черно-белыми полосами по бокам. Если они вращают резервуар и если животное может воспринимать полосы, существо начнет вращаться вокруг, потому что оно будет чувствовать, как будто оно движется. Если животное не может воспринимать полосы, оно увидит стены резервуара сплошными серыми и останется на месте. Изменяя частоту - и, следовательно, размер полос - исследователи могут различить, насколько остро их зрение.
Пещеры и ее команда передавали информацию по циклам из различных исследований в разработанное ими ранее программное обеспечение, которое создает изображения так, как они могут быть видны глазами животного. Хотя некоторые изображения, например, изображения креветок, очень размытые, Кейвс предупреждает, что, вероятно, это не то, как животные видят мир, потому что после того, как визуальная информация достигает мозга, происходит много постобработки.
Если бы орел смотрел на человеческое зрение с помощью того же программного обеспечения, «он бы подумал, что наш мир расплывчатый - а это не так», - сказала она Live Science.
Программное обеспечение «просто говорит вам, какая визуальная информация доступна», сказал Кейвс. Тем не менее, «вы не можете использовать информацию, которую никогда не получали; если острота слишком низкая, чтобы обнаружить определенные детали, вероятно, ваш мозг не сможет продолжить работу».
Таким образом, животное с низкой остротой, которое смотрит на кирпичную стену, может не видеть отдельные кирпичи, но также не будет видеть стену как размытую, сказал Кейвс. Мозг обработает изображение достаточно, чтобы стена была четкой, но детали отсутствуют.
Поскольку в животном мире так много различий в том, насколько остро каждый вид видит мир, эти различия в остроте зрения могут играть важную роль в общении.
По словам Кейвса, визуальное общение в основном исследовалось с точки зрения цветового зрения. Например, большинство насекомых не могут видеть красный, поэтому красные пятна на спине черных вдов, вероятно, невидимы для их добычи, тогда как красные метки вызывают тревогу у потенциальных хищников, которые эволюционировали, чтобы избежать токсичности, которая может сопровождать красный цвет.
Таким же образом, экстравагантные рисунки на рыбе могут быть привлекательными для спаривания, но не отвлекающими для хищников с низкой остротой или далеких (острота уменьшается с расстоянием). По словам Кейвса, у пауков могут быть сложные рисунки паутины, которые невидимы для пойманных ими насекомых, но хорошо видны птицам, которые не сталкиваются с ними.
По словам Кейвза, следующим важным шагом будет сравнение остроты зрения животных с их поведением.
Она еще добавила, что мы так много не знаем о том, как животные видят мир. «Правда в том, что я даже не могу сказать вам, на что похож ваш воспринимаемый мир, и вы являетесь представителем моего вида, поэтому мы, конечно, не можем полностью угадать его для животного».
Очень жаль, что мы не можем попросить бабочку, развевающуюся перед «Мона Лизой» - улыбается ли шедевр да Винчи?
