Удивительные глаза вашей лошади. Почему глаза у людей спереди? Строение глаз лошади

Почему глаза у нас расположены не по бокам головы, а смотрят вперед? Отчасти это связано с необходимостью воспринимать трехмерные изображения, но есть и другие причины.

Вы когда-нибудь обращали внимание, что большинство животных в зоопарке можно отнести к одной из двух групп? У одних глаза находятся по бокам головы (это куры, коровы, лошади, зебры), а у других они посажены ближе и расположены спереди (в эту группу входят обезьяны, тигры, совы и волки). Сами посетители зоопарка - люди - очевидно, относятся ко второй группе. С чем же связано это различие?

Расположение глаз - это всегда некий компромисс. Когда глаза находятся спереди, каждый из них посылает в мозг изображение со своего угла зрения, и за счет наложения этих изображений друг на друга человек воспринимает глубину. Животные, глаза у которых расположены по бокам, не способны видеть третье измерение, зато обзор у них гораздо шире.

Вероятно, расположение глаз формировалось у разных животных по-разному. К примеру, у некоторых черепах глаза находятся по бокам, но мозг обрабатывает зрительную информацию так, как если бы глаза у них смотрели вперед, - возможно, это связано с тем, что когда черепахи втягивают голову под панцирь, их глаза воспринимают свет только спереди, как будто они расположены в передней части головы. Но почему у нашей ветви эволюционного древа - у приматов - глаза оказались спереди? Тому есть множество объяснений.

В 1922 году британский офтальмолог Эдвард Тричер Коллинз писал о том, что ранним приматам требовалось такое зрение, которое «позволяло бы им раскачиваться и точно перепрыгивать с ветки на ветку… хватать пищу руками и подносить ее ко рту». Поэтому, решил ученый, в процессе эволюции у них развилась способность оценивать расстояние.

В последующие десятилетия гипотеза Коллинза неоднократно пересматривалась и уточнялась, но суть ее в течение долгого времени оставалась неизменной: в процессе эволюции глаза у наших предков переместились вперед, чтобы точно оценивать дистанцию при перепрыгивании с дерева на дерево. Цена ошибки при определении расстояния между деревьями действительно была немалой. «Расплатой за просчет было падение с высоты в несколько метров на землю, кишащую плотоядными зверями», - написал в 1991 году специалист по визуальной психотерапии Кристофер Тайлер.

Слабое место гипотезы Коллинза состоит в том, что у многих животных, которые селятся на деревьях, - например, у белок, - глаза расположены по бокам. Поэтому в 2005 году американский биолог и антрополог Мэтт Картмилл предложил другую гипотезу, исходя из особенностей зрения хищников, способных очень хорошо оценивать расстояние. По мнению Картмилла, это позволяет им выслеживать и ловить добычу, будь то леопард, крадущийся за газелью, ястреб, цепляющий когтями зайца, или один из приматов, хватающий с ветки какое-нибудь насекомое. Ученый счел это объяснение весьма изящным, поскольку оно позволяло понять и другие эволюционные изменения, характерные для приматов. К примеру, ранние приматы в охоте полагались на зрение, а не на обоняние. Картмилл решил, что ухудшение обоняния было побочным эффектом сближения глаз: просто для носа и для нервов, связывающих его с мозгом, осталось не так много места - все пространство было занято глазами.

Американский нейробиолог Джон Оллман подхватил гипотезу Картмилла и доработал ее на основе сведений о ночных хищниках - ведь не у всех хищных животных глаза расположены спереди. У кошек, приматов и сов они действительно находятся в передней части головы, а у мангустов, тупай и мухоловок - по бокам. Вклад Оллмана в развитие этой гипотезы состоит в предположении о том, что такое зрение необходимо тем, кто охотится ночью, - например, кошкам и совам, - потому что впереди глаза воспринимают свет лучше, чем по бокам. Ранние приматы как раз охотились по ночам и, возможно, именно благодаря этому пристрастию к ночной охоте у всех их потомков, в том числе у людей, глаза расположены спереди.

У американского нейробиолога-теоретика Марка Чангизи возникло еще одно объяснение. В 2008 году он опубликовал в «Журнале теоретической биологии» (США) статью о «рентгеновском зрении», предположив, что расположенные впереди глаза позволяли нашим предкам, жившим в лесу, видеть сквозь плотную листву и тесное переплетение веток. Громкое название «рентгеновское зрение» происходит от любопытного явления, описанного Чангизи: «Если держать палец перед глазами в вертикальном положении, фиксируя взгляд на каком-нибудь предмете, расположенном позади пальца, в мозг поступят два изображения пальца, и оба они будут прозрачными». Таким образом, получается, что человек может «видеть сквозь» палец, как с помощью рентгеновских лучей.

Нагромождение деревьев в лесу мешает видеть только крупным животным, таким как приматы. Более мелкие, например, белки, не испытывают таких затруднений, поскольку их небольшая голова может легко протиснуться между ветвями и листьями. Крупным животным, которые живут не в лесу, тоже вполне достаточно глаз, которые расположены по сторонам.

Таким образом, причина того, что глаза у нас находятся спереди, еще не установлена. У каждой гипотезы есть свои сильные и слабые стороны. Но независимо от того, зачем нам потребовалось такое зрение - чтобы прыгать с ветки на ветку, ловить вкусных жучков или видеть сквозь листву - очевидно, что такое расположение глаз связано с жизнью среди деревьев.

Всегда было интересно что и как лошадь видит этими большими, выразительными глазами? Зрение лошади кардинально отличается от зрения человека и то как она видит, зачастую влияет на ее поведение.

Структура глаза лошади четко соответствует ее поведению и поэтому стоит рассмотреть ее поподробнее. Обратим особое внимание на сетчатку (7) - часть глаза, на которой отраженный от объектов свет фокусируется и передается в виде нервных импульсов в головной мозг. На внутренней поверхности сетчатки расположены рецепторы, напоминающие вязанки палок, и нервные клетки которые восприимчивы к свету. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. У животных ночного образа жизни процент палочек выше и они вряд ли способны различать цвета - они в большей мере полагаться на свое обоняние.

(1) - Радужная оболочка; (2) - Роговица; (3) - Передняя камера глаза; (4) - Хрусталик; (5) - Ресничная Мышца; (6) - Стекловидное Тело; (7) - Сетчатка; (8) - Сосудистая Оболочка; (9) - Склера (белочная оболочка); (10) - Зрительный Нерв; (11) - Слепое Пятно.

Одно общее правило может быть применено для сравнения зрения различных животных - чем выше процент рецепторов палочек, тем лучше будет сумеречное зрение животного. Глаз лошади обладает большим числом палочек чем, глаз человека. Однако, есть и достаточное количество колбочек, сопоставимое с числом их у человека. Это позволяет полагать, что лошадь обладает цветовым зрением, вопреки суждениям утверждающим, что это не так. Бернхард Грцимек в своей статье "О Психологии Лошади" (Bernhard Grzimek "On the Psychology of the Horse") приводит факты из собственных исследований, подтверждающие наличие у лошадей цветового восприятия, и предлагает весомые доказательства способностей лошади распознать цвета. У описанных в статье животных способность видеть цвет и необходимость - разные вещи.

Удивительно крупное глазное яблоко лошади на самом деле в два раза большее, чем это кажется на первый взгляд. Эта особенность позволяет лошади видеть отдаленные объекты более четко, чем человеку (характерно для животных-жертв, позволяет заметить хищника издалека).

Размер глазного яблока - еще один весомый признак в пользу того, что лошадь является по крайней мере частично животным ведущим ночной образ жизни.

Глаз лошади существенно крупнее чем у других более крупных млекопитающих, таких как слон или кит, и следовательно зрение очень важно для лошади. В прошлом некоторые люди полагали, что лошади видят все увеличенным, вероятно из-за размера глаза, и что это одна из основных причин шараханья лошадей. Но теперь известно, что это - не так. Большой глаз более приспособлен к сумеречному зрению и не создает увеличенное изображение. Это легко понять на примере монитора и сканера, дающих большее разрешение.

Лошадь может видеть почти на 360 о вокруг себя, благодаря тому, что ее глаза расположены по бокам головы. Именно поэтому она замечает предметы или движения позади себя, для чего человеку (глаза на передней части головы) необходимо повернуться. Но зрение "заднего вида" становится хуже приблизительно на уровне плеча, так что это естественное желание лошади - нестись подальше от незнакомых объектов, а после развернуться и рассмотреть их получше.

Такой особенностью обладают очень многие животные, являющиеся потенциальными жертвами хищников: это позволяет сразу заметить появление врага. Однако глазницы лошади все же немного повернуты вперед, что позволяет пользоваться и бинокулярным зрением - его угол равен примерно 30-70 о. "Слепая" зона совсем небольшая: лошадь не видит только то, что находится у нее сразу за затылком, надо лбом и под подбородком. Впрочем, чтобы увидеть, что там творится, достаточно малейшего поворота головы.

Черный - "Слепая" зона; Зеленый - Зона бинокулярного (стерео) зрения; Желтый - Зона монокулярного зрения.

Так же имеется вторая слепая точка: примерно 2 метра непосредственно за хвостом. услышав что-то приближающееся к этому уязвимому месту лошадь начинает раскачивать тело из стороны в сторону и таким образом это позволит ей увидеть то, что к ней приближается и в крайнем случае "отбить" в целях самозащиты. По этой причине не стоит заходить к лошади в денник если она повернута ко входу задом, не открывая двери спокойно но твердо окликните лошадь - так она сможет узнать о том, что Вы рядом и только после этого можно заходить.

В поле зрения одного глаза у лошади попадает больше объектов (монокулярное зрение), чем в поле зрения обоих глаз одновременно (бинокулярное зрение - способ, которым человек смотрит на мир и угол у которого для человека - 100-130 о). Именно поэтому лошадь может испугаться того предмета, который резко перешел из одного поля зрения в другое, и показался лошади внезапно возникшим объектом. Для того что бы понять как лошадь смотрит - одним глазом или двумя - проследите, куда повернуты ее уши - они почти всегда указывают туда же, куда и взгляд.

Восприятие перспективы лошадьми в корне отличается от человеческого. Поскольку лошади не всегда смотрят одновременно двумя глазами (бинокулярное зрение - то, что позволяет человеку ощущать перспективу), они сначала прикидывают относительное расстояние до объекта, сравнивая его размеры с известными для лошади параметрами. К примеру, человек имеет некоторый определенный рост, известный лошади, и если он выглядит маленьким в монокулярном зрении - значит до него далеко. Именно поэтому, если лошадь видит какой-то новый объект одним глазом - она поворачивает в его сторону голову для более точного бинокулярного рассмотрения.

Когда человек требует, чтобы лошадь шла вперед, с прямым телом и по прямой - лошадь должна доверять наезднику, чтобы не задумываться безопасны ли объекты на которые попал ее взгляд и шум, идущий от них. Но если необходимый элемент доверия отсутствует, то ясное дело лошадь будет пытаться изменить направление движения и угол тела. И когда лошадь инстинктивно пытается сделать это, она встречает сопротивление и неудобство от железа во рту, получается столкновение интересов. В этом случае, по замыслу эволюции получается так, что лошадь пытается получше рассмотреть раздражитель и, если это предотвращено, вполне вероятна некоторая доля беспокойства.

Осознав как именно видит лошадь намного проще ее понять.
1. Обладая панорамным зрением, лошади часто видят объекты, которые не замечаете вы. Если лошадь заволновалась, просто проследите, куда повернуты ее уши - они всегда указывают туда же, куда и взгляд.
2. Долой сбор! Конечно, этот лозунг верен в том случае, если вы действительно хотите, чтобы ваша лошадь видела, куда идет. Исследователь Элисон Хэрман из Университета Западной Австралии обнаружила, что именно благодаря "горизонтальной линии" в глазу лошади направление бинокулярного зрения животного идет в направлении носа. Соответственно, когда лошадь находится в строгом сборе, возможности ее обзора вперед сильно ограничены, ей приходится полагаться на глаза своего всадника. Простой пример: не пробовали пересечь улицу с оживленным движением, пристально разглядывая собственные ботинки?
3. Будьте готовы к тому, что ваша лошадь различает цвета и может связать с ними те или иные ассоциации. Например, вы всегда надеваете голубую рубашку, когда производите некие неприятные для лошади манипуляции. Она быстро запомнит это и, вероятно, постарается избегать всего и всех, кто связан с этим неприятным цветом. Следите за восприятием лошади. Если она вдруг начинает странно себя вести, при условии, что она абсолютно здорова, проверьте, нет ли рядом цветового раздражителя. Например, если конь хорошо прыгает, но отказывается преодолевать какое-то конкретное препятствие, это может быть связано с его цветом.
4. Нет ни малейшей нужды паниковать, если темнота застигла вас по дороге домой. Вы не видите пути, но лошадь, скорее всего, видит. Доверьтесь ей, а если зацепите лбом низкую ветку - то это будет скорее ваше личное невезение, чем вина коня. Но помните, глаз лошади должен адаптироваться к смене освещения. Зайдя с яркого дневного свет в затемненный коридор, лошадь вполне может налететь на стену или дверь просто потому, что глаза еще не привыкли к темноте. Те же проблемы могут возникать и с заходом в коневозку - не забывайте, находясь на свету, конь не видит, что там внутри.
5. Позвольте лошади использовать глазомер. Не лишайте себя и коня его природных возможностей, при преодолении препятствий не затягивайте повод, сужая угол зрения, дайте лошади рассмотреть все хорошенько. Это не просто пойдет вам обоим на пользу, но и добавит безопасности вашему тандему.
6. Не торопитесь. Дайте лошади время оглядеться по сторонам. Лошадь от природы любопытна и осторожна, и она будет рада всаднику, который не торопит ее, требуя немедленного принятия решения. Некоторые вещи лошадь постигает мгновенно, а некоторые требуют повторения.
7. Прочь рутину! Повторение одного и того же лошади надоедает так же смертельно, как и человеку. Нарушайте устоявшиеся правила, слезайте иногда с коня, чтобы получить удовольствие от общения с ним «на земле», позвольте ему лишний раз осмотреться и посмотреть на вас. Внесите разнообразие в работу с конем, это важно не только для ваших взаимоотношений, но и для здоровья лошади, для лучшего развития ее зрения.
8. Вы не задумывались, что видит ваша лошадь в конюшне, кроме четырех стен? Если она не может общаться с другими животными, пусть у нее хотя бы будет возможность выглянуть на улицу. Порадуйте ее глаз, развесьте в деннике или стойле разноцветные лошадиные игрушки. Пусть они занимают ее свободное время, отвлекая от приобретения дурных привычек со скуки.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock

Почему глаза у нас расположены не по бокам головы, а смотрят вперед? Отчасти это связано с необходимостью воспринимать трехмерные изображения, но корреспондент обнаружил и другие причины.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption У некоторых черепах глаза находятся по бокам, но мозг обрабатывает зрительную информацию так, как если бы глаза у них смотрели вперед

В 1922 году британский офтальмолог Эдвард Тричер Коллинз писал о том, что ранним приматам требовалось такое зрение, которое “позволяло бы им раскачиваться и точно перепрыгивать с ветки на ветку… хватать пищу руками и подносить ее ко рту”. Поэтому, решил ученый, в процессе эволюции у них развилась способность оценивать расстояние.

В последующие десятилетия гипотеза Коллинза неоднократно пересматривалась и уточнялась, но суть ее в течение долгого времени оставалась неизменной: в процессе эволюции глаза у наших предков переместились вперед, чтобы точно оценивать дистанцию при перепрыгивании с дерева на дерево. Цена ошибки при определении расстояния между деревьями действительно была немалой. “Расплатой за просчет было падение с высоты в несколько метров на землю, кишащую плотоядными зверями”, - написал в 1991 году специалист по визуальной психотерапии Кристофер Тайлер.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Попугаи обладают панорамным зрением

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption У хищников, таких как этот леопард, глаза расположены спереди, чтобы лучше видеть добычу

У американского нейробиолога-теоретика Марка Чангизи возникло еще одно объяснение. В 2008 году он опубликовал в “Журнале теоретической биологии” (США) статью о “рентгеновском зрении”, предположив, что расположенные впереди глаза позволяли нашим предкам, жившим в лесу, видеть сквозь плотную листву и тесное переплетение веток. Громкое название “рентгеновское зрение” происходит от любопытного явления, описанного Чангизи: “Если держать палец перед глазами в вертикальном положении, фиксируя взгляд на каком-нибудь предмете, расположенном позади пальца, в мозг поступят два изображения пальца, и оба они будут прозрачными”. Таким образом, получается, что человек может “видеть сквозь” палец, как с помощью рентгеновских лучей.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Расположенные впереди глаза позволяли нашим предкам, жившим в лесу, видеть сквозь плотную листву и тесное переплетение веток

Наблюдая за животными, можно заметить, что они делятся на две группы: у одних животных глаза расположены по бокам головы - это такие как куры, коровы, лошади, зебры. У других же животных глаза находятся ближе друг к другу и находятся спереди, это такие животные, как обезьяны, тигры, совы и волки. Мы, люди, очевидно относимся ко второй группе. Интересно, с чем же связано это различие?

Невозможно сказать, какое расположение глаз лучше. И у того, и у другого есть как свои преимущества, так и недостатки. Когда глаза находятся спереди - воспринимается глубина того, что видно. Это достигается за счет того, что каждый из глаз посылает в мозг картинку со своего угла зрения, и за счет наложения этих изображений друг на друга человек воспринимает окружающий мир в объеме - 3D. Животные, глаза у которых расположены по бокам, не способны видеть объемное изображение, зато у них намного шире угол зрения.

Расположение глаз у разных животных, по всей видимости, формировалось по-разному. Возьмем, к примеру, черепах у которых глаза находятся по бокам, но их мозг обрабатывает зрительную информацию так, как если бы глаза у них смотрели вперед. Это, возможно, объясняется тем, что когда черепахи втягивают голову под панцирь, их глаза, а следовательно, и мозг, воспринимают свет только спереди. Таким образом, для мозга этих животных создается «впечатление», что глаза располагаются в передней части головы. Однако, почему же у приматов глаза оказались спереди? Этому есть множество объяснений.

По мнению британского офтальмолога Эдварда Тричера Коллинза, которое он записал еще в 1922 году, у приматов была острая потребность в таком зрении, которое «позволяло бы им раскачиваться и точно перепрыгивать с ветки на ветку… хватать пищу руками и подносить ее ко рту». Согласно этому, по заключению ученого, в процессе развития у них появилась способность оценивать расстояние.

В последующие годы теория Коллинза много раз пересматривалась и уточнялась. Однако, все пересмотренные версии этой теории сводились к одному: с течением долгого времени глаза у наших предков переместились вперед для того, чтобы они могли более безошибочно оценивать дистанцию при перепрыгивании с дерева на дерево. Правильно рассчитывать расстояние между деревьями было очень важным, от этого могла зависеть жизнь человека. Вот, что в 1991 году написал Кристофер по этому вопросу Тайлер, специалист по визуальной психотерапии: «Расплатой за просчет было падение с высоты в несколько метров на землю, кишащую плотоядными зверями».

Однако гипотеза Коллинза имеет слабое место, оно заключается в том, что у многих животных, которые селятся на деревьях, — например, у белок, — глаза расположены по бокам. Это побудило американского биолога и антрополога Мэтта Картмилла в 2005 году предложил другую гипотезу, которая основывается на особенностях зрения хищников, способных очень хорошо оценивать расстояние. Картмилл считает, что это позволяет им выслеживать и ловить добычу, будь-то леопард, крадущийся за газелью, ястреб, цепляющий когтями зайца, или один из приматов, хватающий с ветки какое-нибудь насекомое. По мнению ученого это объяснение весьма подходящее, поскольку оно позволяло понять и другие эволюционные изменения, характерные для приматов. Например, ранние приматы в охоте больше полагались на зрение, чем на обоняние. Исходя из этого, Картмилл заключил: обоняние ухудшилось из-за того, что глаза сблизились друг с другом. Вследствие чего, пространство, которое раньше занимали нервные окончания, отвечающие за обоняние - сейчас стало занято глазами. Таким образом, острое зрение «оттеснило» хорошее обоняние.

Гипотезу Метта Картмила также поддержал американский нейробиолог Джон Оллман, он использовал данные полученные благодаря наблюдениям за ночными хищниками и доработал эту теорию. Интересен тот факт, что не у всех хищных животных глаза расположены спереди. У многих ночных хищников, таких, как кошки, приматы и совы глаза действительно находятся в передней части головы. Но у других, например, мангустов, тупай и мухоловок глаза находятся по бокам. Оллман способствовал развитию этой гипотезы тем, что предположил: такое зрение необходимо тем, кто охотится ночью, — например, кошкам и совам. Из-за того, что ночью света гораздо меньше, чем днем их глаза приспособились, сместившись ближе к центру, таким образом, улавливалось больше света и охотится было легче. Ранние приматы охотились преимущественно ночью. Этим, возможно, объясняется, почему у всех их потомков, а также у людей глаза расположены спереди.

Марк Чангизи, американский нейробиолог-теоретик выдвинул еще одно предположение. В 2008 году он выдвинул теорию о «рентгеновском зрении», она была опубликована в «Журнале теоретической биологии» (США). Суть этой теории заключалась в том, что благодаря расположенным впереди глазам наши предки, жившие в лесу, могли видеть сквозь плотную листву, ветви и стволы деревьев. Чангизи описал интересное явление: «Если держать палец перед глазами в вертикальном положении, фиксируя взгляд на каком-нибудь предмете, расположенном позади пальца, в мозг поступят два изображения пальца, и оба они будут прозрачными» — от этого явления произошло название «рентгеновское зрение». Из этого исследует, что зрение человека напоминает рентген — он может видеть палец, как рентген «видит» сквозь какую-либо материю.

Крупным животным, например приматам, обилие деревьев в лесу мешает видеть далеко, для более мелких - таких, как белки - подобные затруднения не существуют. Это объясняется размерами их головы, из-за того, что она небольшая, им несложно протиснуться между ветвями и листьями. Крупным животным, которые живут не в лесу, тоже вполне достаточно глаз, которые расположены по сторонам.

Прямо говоря, причина, почему наши глаза находятся впереди, еще неясна. Каждая теория имеет свои преимущества и недостатки. Но независимо от того, зачем нам потребовалось такое зрение — чтобы прыгать с ветки на ветку, ловить вкусных жучков или видеть сквозь листву — очевидно, что такое расположение глаз связано с жизнью среди деревьев. И, кажется, мы от этого ничуть не страдаем.

КАТЕГОРИИ