Не секрет, что у некоторых животных глаза светятся в темноте — у многих это явление вызывает если не страх, то как минимум мурашки по коже. Действительно, порой это может выглядеть весьма пугающе. Тем не менее не стоит бояться: это не демон, а матушка-природа, которая позаботилась о животных. Наука объясняет, почему глаза светятся в темноте.
Немного биологии
В детстве, пожалуй, каждый из нас или по крайней мере многие считали, что у кошек и собак в глазах есть какой-то «органический» радий, который заставляет их глаза светиться в темноте. Вероятно, многие современные дети тоже так думают. Однако, как оказалось, такого вещества в глазах животных нет.
Все дело в том, что в задней части глазных яблок животных имеется специальный отражающий слой (называемый tapetum lucidum), который увеличивает количество света, поглощаемого фоторецепторами.
Что такое tapetum lucidum?
Tapetum lucidum — отражающий слой тканей, который встречается у многих позвоночных и беспозвоночных. В случае позвоночных (например, кошек, собак и т. д.) этот слой расположен на задней части сетчатки.
Основная функция этого отражающего слоя заключается в том, чтобы увеличить количество света, который воспринимают фоторецепторы в глазах. Фоторецепторы — это название специальных нейронов сетчатки, которые преобразуют видимый свет, поглощая фотоны, в сигналы, которые могут впоследствии инициировать биологические процессы в организме.
Колбочки и палочки в человеческом глазу помогают нам различать цвета и обеспечивают частичную видимость ночью. Они представляют собой два из трех типов фоторецепторных клеток, обнаруженных в сетчатке млекопитающих.
Говоря простыми словами, tapetum lucidum — это своего рода зеркало в глазах некоторых млекопитающих, которое заставляет их глаза светиться в темноте.
В чем заключается эффект?
У всех позвоночных, в чьих глазных яблоках есть слой tapetum lucidum, как правило, наблюдается свечение глаз ночью. Но почему? Как слой клеток в задней части глазного яблока заставляет глаза животных светиться?
На самом деле это элементарная оптика. Так как вышеупомянутый слой tapetum представляет собой ретрорефлектор (то, что отражает падающий свет в сторону его источника без особого рассеяния) типа прозрачной формы, он отражает лучи, которые падают на него, обратно по их изначальному пути. В результате исходный и отраженный свет смешиваются вместе, давая фоторецепторам в глазах второй шанс воспринять лучи. Вот почему у животных глаза светятся в темноте.
Природа позаботилась о своих детях! Это помогает животному видеть более четко (особенно ночью), поскольку фоторецепторы поглощают больше света. Таким образом создается более яркое изображение объекта. Однако такое усиленное ночное видение у животных имеет свою особенность: изображения, которые они видят, из-за явлений отражения и поглощения света становятся немного размытыми.
Несмотря на то что глаза животных могут иметь различный окрас, сам tapetum lucidum может иметь отличный от радужки глаза цвет. Ведь его оттенок зависит от минералов, составляющих отражающие кристаллы светящегося tapetum lucidum. Наиболее распространенные цвета, которыми глаза животных сияют в темноте — беловатые с голубой периферией (например, у собак), зеленоватые (у тигров), золотисто-зеленые с синим краем или бледно-голубые с голубым у газелей.
Многим животным, особенно ночным, такое строение глаз позволяет лучше видеть ночью, когда они охотятся за добычей, и помогает им избегать хищников.
Так, тигры, совы, олени, лисы, медведи и многие другие млекопитающие и птицы дикой природы имеют подобное строение глаза. Интересно, что даже некоторые водные животные, типа крокодилов и акул, имеют этот отражающий слой в задней части их глаз.
Это интересно
Люди продолжают обнаруживать новые виды животных со светящимися в темноте глазами, просматривая их отражения на снимках. Интересно, что за счет такого особенного строения зрительных органов обученные лошади и собаки помогают нам в поисково-спасательных операциях, проводимых ночью, — так что это еще одно преимущество, которое мы получаем благодаря братьям нашим меньшим. Люди даже использовали идею слоя tapetum lucidum для повышения безопасности на наших дорогах, создав так называемые «кошачьи глаза» — синтетические ретрорефлекторы, которые используются на дорожной разметке. Как вы думаете, возможно ли явление светящихся в темноте глаз у людей? Давайте разберемся!
Глаза человека в темноте
Человеческий глаз может эффективно приспосабливаться к различным условиям освещения, но эта адаптация также приводит к эффекту «красных глаз». Глаз регулирует количество входящего света, сокращая или расширяя зрачок. Ночью наши зрачки, соответственно, увеличиваются, чтобы поглотить максимум лучей. Однако наши глаза не готовы к внезапному всплеску света как, например, от вспышки камеры.
Когда яркая неожиданная вспышка проникает в глаза в условиях темноты, наши зрачки не успевают сжаться и предотвратить отражение лучей от красных кровеносных сосудов. В результате на снимках в темноте глаза у человека светятся красным.
