O kształcie źrenic i niszy ekologicznej

[KopalniaWiedzy.pl 322]

Analiza wyglądu źrenic 214 gatunków zwierząt lądowych dowodzi, że istnieje silny związek pomiędzy ich kształtem, a niszą ekologiczną, jaką zajmuje gatunek. Analizę przeprowadził zespół pracujący pod kierunkiem profesora optometrii Martina Banksa z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (UC Berkeley).

Okazuje się, że u drapieżników polujących z zasadzki, aktywnych i za dnia i w nocy, źrenice są rozciągnięte w pionie. Tam, gdzie mamy do czynienia ze źrenicami ułożonymi w poziomie, najprawdopodobniej jest to zwierzę należące do gatunku roślinożernego i ma oczy po bokach głowy. Z kolei zaokrąglone źrenice mają gatunki aktywnych łowców, ścigających swoje ofiary.

Najnowsze badania bazują na pracach profesora optometrii Gordona Wallsa z UC Berkeley, który w 1942 roku opublikował dzieło "The Vertebrate Eye and Its Adaptive Radiation". To klasyczny już tekst naukowy o fizjologii oczu.

U gatunków, które są aktywne za dnia i w nocy, jak koty domowe, źrenice w kształcie szczelin dają możliwość bardzo dużej zmiany ilości wpadającego doń światła, dzięki czemu dobrze widzą przy słabym oświetleniu i nie są oślepiane w pełnym słońcu. Teoria ta nie wyjaśnia jednak, dlaczego istnieją źrenice pionowe i poziome. Nie wyjaśnia też, dlaczego nie ma źrenic ukośnych. Nasze badania są pierwszymi, które próbują dać odpowiedź na te pytania - mówi Banks. Warto tutaj przypomnieć, że np. w przypadku kotów czy gekonów różnica w powierzchni pomiędzy najbardziej zwężonymi, a najbardziej rozszerzonymi źrenicami jest, odpowiednio 135- i 300-krotna. U ludzi zaś jest ona zaledwie 15-krotna.

Zespół Banksa użył modeli komputerowych, które pozwoliły na symulowanie pracy różnych źrenic. Okazało się, że poziome źrenice, ustawione równolegle do gruntu, spotykane u roślinożerców takich jak owce, konie czy jelenie zwiększają pole widzenia. Rejestrują więcej światła dochodzącego z przodu, boków i z tyłu, jednocześnie zwierzęcia nie oślepia z góry słońce, przez co lepiej widzi ono grunt. "Zwierzęta te muszą strzec się drapieżników poruszających się po ziemi, potrzebują zatem panoramicznego widzenia z minimalną liczbą martwych pól. Gdy już wykryją drapieżnika, muszą dobrze widzieć drogę ucieczki. Potrzebują zatem dobrego widzenia kątem oka, by móc biec szybko i przeskakiwać nad przeszkodami" - wyjaśnia Banks. Te wszystkie zalety poziomo ułożonych źrenic są jednak - jak się wydaje - niweczone, gdy zwierzę pochyla głowę, by pożywić się trawą. Banks spędził wiele godzin w Oakland Zoo patrząc na antylopy czy kozy, a jego współpracownik, profesor fizyki Gordon Love z brytyjskiego Durham University całymi godzinami obserwował na pobliskich farmach owce i konie. Obaj uczeni zauważyli, że jedzące trawę zwierzęta potrafią zmienić położenie swoich oczu aż o 50 stopni, czyli 10-krotnie bardziej niż człowiek. Zalety poziomo ułożonych źrenic zostają więc zachowane.

Z kolei u zwierząt polujących z zasadzki, pionowa orientacja źrenic pozwala na lepszą ocenę odległości do ofiary. Trzy cechy umożliwiają dobrą ocenę odległości: widzenie stereoskopowe, paralaksa ruchu (obiekty bliższe poruszają się w polu widzenia szybciej) oraz zmiany ogniskowej (różna ostrość widzianych obiektów znajdujących się w różnych odległościach). Badacze odrzucili paralaksę ruchu, gdyż zwierzę musiałby ciągle ruszać głową, co mogłoby zdradzić jego kryjówkę. Analizy wykazały, że pionowo ułożone źrenice maksymalizują korzyści zarówno z widzenia stereoskopowego jak i zmian ogniskowej. Okazało się jednak, że nie wszystkie drapieżniki polujące z zasadzki mają pionowe źrenice. Zaskoczył nas fakt, że pionowe oczy mają te drapieżniki, które znajdują się bliżej gruntu. Tak więc koty domowe mają pionowe źrenice, ale większe koty, jak lwy czy tygrysy mają okrągłe, jak ludzie czy psy - mówi jeden z badaczy, doktor William Sprague. Spośród 65 badanych gatunków drapieżników polujących z zasadzki i mających oczu z przodu głowy, aż 44 miały pionowe źrenice, a z nich 82% to gatunki, których wysokość w kłębie nie przekraczała 42 centymetrów. Pionowo ułożone źrenice najwyraźniej pozwalają małym zwierzętom lepiej ocenić odległość do ofiary.

Uczeni chcą w przyszłości przeprowadzić podobne badania w odniesieniu do zwierząt wodnych, ptaków i ssaków latających oraz zwierząt żyjących na drzewach.

« powrót do artykułu

[Jajcenty 314]

 

 

Pionowo ułożone źrenice najwyraźniej pozwalają małym zwierzętom lepiej ocenić odległość do ofiary.

 

Protestuję. Przypuszczenie i to nieuprawnione. Skoro poziome źrenice dają lepsze widzenie horyzontalne, to pionowe źrenice dają lepsze widzenie wertykalne. Z tego wynika kolejne, moje tym razem, nieuprawnione przypuszczenie, że ofiary małych drapieżników oddalają się wertykalnie.

[Gość Astro]

Zastanowiło mnie coś innego:

 

 

Okazało się, że poziome źrenice, ustawione równolegle do gruntu, spotykane u roślinożerców takich jak owce, konie czy jelenie zwiększają pole widzenia. Więcej światła wpada do nich z przodu, z tyłu i z boków

 

To dopiero źrenice! Pełna panorama.

[glaude 40]

Nie jestem optometrystą, ale trochę "liznąłem" tematyki i myślę, że ma to związek z horopterem i przetwarzaniem półkulowym. Przecież pole widzenia z jednej płaszczyzny (nakładające się) i z dwóch (osobne przetwarzanie) to kolosalna różnica między drapieżnikiem (ssakiem) a roślinożercą.

[Gość Astro]

 

 

ma to związek z horopterem i przetwarzaniem półkulowym

 

Intrygujące. Nie orientujesz się Glaude, czy ma to związek z błędnym postrzeganiem wysokości np. gwiazdy (sfera niebieska jest dla nas elipsoidą)?

Czy podobny mechanizm stoi za postrzeganiem średnicy Słońca/ Księżyca jako większej, gdy są przy horyzoncie? Pewnie przekrzywiałeś też głowę patrząc na warstwy chmur. Możesz jakoś rozwinąć temat horoptera? Zaintrygowałeś mnie bardzo.

 

P.S. Horopter nie wyjaśni oczywiście światła wpadającego do źrenicy od tyłu.

[Jajcenty 314]

 

 

Przecież pole widzenia z jednej płaszczyzny (nakładające się) i z dwóch (osobne przetwarzanie) to kolosalna różnica między drapieżnikiem (ssakiem) a

 

 

A masz pewność, że tak jest? U drapieżników obrazy też muszą mieć części wspólne niezależnie od kształtu źrenicy?

 

Przy okazji, skoro już przy tym jesteśmy. Gdyby noworodkowi (kota, makaka) wszczepić kamerę a sygnał z niej posłać gdzieś w okolice nerwu wzrokowego (wybierz jakieś lepsze miejsce) czy organizm zdołałby wytworzyć jakieś struktury by skorzystać z takiego handicapu? 

To nie musi być kamera, może być manipulator albo łącze sieciowe

[TrzyGrosze 67]

Przy okazji, skoro już przy tym jesteśmy. Gdyby noworodkowi (kota, makaka) wszczepić kamerę a sygnał z niej posłać gdzieś w okolice nerwu wzrokowego (wybierz jakieś lepsze miejsce) czy organizm zdołałby wytworzyć jakieś struktury by skorzystać z takiego handicapu?

 

Ajaj!

Właśnie wymyśliłeś kolejne sadystyczne doświadczenie "naukowe".

Srajgołębie delikatnie z mieszkania wypraszasz, a tu żyłka eksperymentatora się odezwała.

Edytowane 11 sierpnia 2015 przez TrzyGrosze

[Jajcenty 314]

 

 

Srajgołębie delikatnie z mieszkania wypraszasz,

 

A bo jakoś nie mam serca mordować, ale jak skrobię balkon z guana to rozważam moje stanowisko w kwestii kary głównej.

 

Właśnie wymyśliłeś kolejne sadystyczne doświadczenie "naukowe".

Na pewno nie jestem pierwszy z takim pomysłem.

Myślę o sobie: chciałbym widzieć w podczerwieni. Wiele zastosowań: od robienia za Riddicka po wygrywanie kosmicznych sum w pokera.

Narząd mogę pożyczyć od grzechotnika

Edytowane 11 sierpnia 2015 przez Jajcenty

[Gość Astro]

Stasio Lem wiecznie żywy.

Chyba, tak tylko, stawiamy pytania (nasza ignorancja).

 

Edycja: było to do TrzyGrosze, ale Riddick jest nie tak daleką pieśnią przyszłości.

Edytowane 11 sierpnia 2015 przez rodek

[TrzyGrosze 67]

@Astro ( przyzwyczajenie drugą naturą człowieka...)

Literaci mogą bezkarnie bombardować cud bodźcami mózgi swoich bohaterów, natomiast real, to ograniczone możliwości ośrodkowego układu nerwowego. Ten ( pośrednio) wielkością mózgoczaszki. Ta, możliwościami rodnymi kobiety.

Więc, zacząłbym od ulepszania kobiet...

[Jajcenty 314]

 

 

Więc, zacząłbym od ulepszania kobiet...

No nie wiem, prawie na pewno zaraz trzeba będzie ulepszać mężczyzn. Taka eskalacja doprowadzi nas do adaptacji upośledzającej - będzie nam niewygodnie

[Gość Astro]

 

 

przyzwyczajenie drugą naturą człowieka...

 

Kto wie, czy nie pierwszą…

 

 

 

Literaci mogą bezkarnie bombardować cud bodźcami mózgi swoich bohaterów

 

Literaci rozsądni, jak Lem, cudu bombardować nie zamierzali, bo cud domeną religii jest, nie nauki.

 

 

 

wielkością mózgoczaszki. Ta, możliwościami rodnymi kobiety.

 

Tego Bracie w rozumie ogarnąć nie jestem w stanie. Czy natura broni czegoś takiego?

 

 

 

 

Więc, zacząłbym od ulepszania kobiet...

 

 

No nie wiem, prawie na pewno zaraz trzeba będzie ulepszać mężczyzn.

Ano.

[glaude 40]

@rodek

Po prostu horopter ppkrywa się u drapezników ze źrenicą. Co do iluzji wzrokowych to statyczne są dla mnie ciekawe niż dynamiczne. O słocu słyszałem, ze trzeba je oglądać z pochylenia- do góry nogami, to iluzja znika.

 

@Jajcenty

Zrozumiałeś .mnie dokładnie odwrotnie. Dokonałem za duzego skrótu myślowego. Drapiezne ssaki mają oczh w jednej płaszczyźnie i ich obrazy siatkówkowe nakładają się polami recepcyjnymi.

[Gość Astro]

 

 

Po prostu horopter ppkrywa się u drapezników ze źrenicą.

 

Dla tych o źrenicach "pionowych" mogę jakoś ogarnąc. Ale dla lwów? Mamy też podobnie.

 

 

 

Co do iluzji wzrokowych to statyczne są dla mnie ciekawe niż dynamiczne.

 

Nie daj się namawiać dłużej. Naprawdę jestem ignorantem i niezmiernie ciekawi mnie, skąd ewolucyjnie i "mózgowo" wszystkie te złudzenia.

[TrzyGrosze 67]

Czy natura broni czegoś takiego?

 

 

 

Natura wykasowała tę mutację, stosując od czasu do czasu poród w pozycji twarzyczkowej.

 

No nie wiem, prawie na pewno zaraz trzeba będzie ulepszać mężczyzn.

Tzn, zmienić by trzeba nasze estetyczne preferencje ( ja się nie dam ) z wąskiej klepsydry ( wylansowanej przez projektantów- gejów), na szeroką gruszkę.

[Gość Astro]

 

 

Natura wykasowała tę mutację, stosując od czasu do czasu poród w pozycji twarzyczkowej.

 

Oj tam. Natura wymyśliła i dużo większe komplikacje. "Na szczęście" statystykę cięć "cesarskich" zapewne znasz.

[TrzyGrosze 67]

Faktycznie, teraz wąska klepsydra nie musi już być wąskim gardłem ewolucji.

[glaude 40]

@rodek

Horopter pokrywa się z kształtem źrenic u małych drapieżników, bo one żyją w kniejach. Nic nie dałoby im więc widzenie peryferyjne-boczne. To widzenie odpowiada za detekcję ruchu i przydaje się na otwartych przestrzeniach.

 

Oto ciekawe iluzje ruchu i zniekształcenia iluzyjne obiektów w ruchu:

 

1. Akiyoshi Kitaoka "Wirując e węże"

2. Efekt Pulfricha

3. Palisada Rogeta.

[Cretino 5]

co wiecej - im wyzszy drapieznik tym mniejsze prawdopodobienstwo, ze ma pionowe zrenice...

 

dlaczego?

 

popatrzcie na trawe i runo lesne - polozcie sie na ziemi i patrzcie z pozycji zaby...

 

przy siemi trzeba patrzec wasko - miedzy zdzblami i krzewinkami i jak kolega wspomnial - szerokie pole widzenia nic nie daje bo nie mozna sie skupic na tym co widac w oddali miedzy zdzblami i do czego sie skradasz...

 

jesli uniesiesz sie wyzej to juz jest inaczej - nic nie zaburze tego szerokiego pola widzenia...

 

ptaki drapiezne - czy one czasem nie maja zupelnie nie kocich zrenic?

[pogo 102]

Mam dziwne podejrzenie, że ogólnie okrągłe źrenice są lepsze od szczelinowych, ale pojawia się w nich problem w dostosowaniu do różnego poziomu oświetlenia.

Duże drapieżniki mogą sobie pozwolić na to by dobrze widzieć tylko o konkretnej porze dnia lub nocy, bo przez resztę czasu i tak nikt ich nie ruszy. Tak samo roślinożercy żyjący na drzewach raczej są mniej zagrożeni atakiem, więc nie mają takiego parcia na tego typu przystosowanie.

[Gość Astro]

Sądzę Pogo podobnie, ale taki lew poluje zarówno za dnia jak i w nocy. Fakt, że nocne polowanie jest skuteczne w 33% ataków, a za dnia tylko w 21% nie rozstrzyga kwestii oka lwa. Może mówić też o ofiarach.

[pogo 102]

Zwiększenie prawdopodobieństwa na rozwinięcie się cechy, to jeszcze nie gwarancja, że się wykształci . Trzeba by prześledzić metody i pory polowań innych dużych kotów oraz ich przodków.

 

Ciekawy jestem jak wygląda oko w trakcie ewolucji z okrągłych do szczelinowych... Może istnieją obecnie jakieś zwierzęta, które właśnie to przechodzą?

[Gość Astro]

 

 

Zwiększenie prawdopodobieństwa na rozwinięcie się cechy, to jeszcze nie gwarancja, że się wykształci

 

Czy z mojej strony padło jakieś twierdzenie w tej kwestii?

 

 

 

Trzeba by prześledzić metody i pory polowań innych dużych kotów oraz ich przodków.

 

Dobre. Nie wiem jak Twoje koty, ale ci nocni goście u mnie są najbardziej upierdliwi nocą (nad ranem ).

 

 

 

Ciekawy jestem jak wygląda oko w trakcie ewolucji z okrągłych do szczelinowych...

 

Osobiście postawiłbym na ewolucję w kierunku przeciwnym.

Wiem oczywiście, że głowonogi są ciekawszym punktem wyjścia. Kałamarnice mają okrągłe apertury, mątwy – W-kształtne, a ośmiornice – prostokątne.