Есть ли у обезьян цветное зрение

Мир, каким видят его животные открылся человеку совсем недавно благодаря развитию технологий науки. Многие существа видят наш мир серым и размытым, но некоторые видят его в полной темноте и даже в таких спектрах, в которых человек не может видеть окружающий мир.

Например, животные из семейства лошадиных (лошади, зебры) видят мир с помощью периферийного зрения, т.к. глаза у них находятся по бокам головы и их угол обзора равен 350 градусов. Они прекрасно видят то, что у них сбоку, но есть один недостаток — они не видят то, что у них перед носом. Лошадь видит две картинки и не может объединить их в единое изображение как человек. А еще они видят оттенки зеленого и синего, но остальное — в синих тонах.

Такую картинку видит лошадь

Обезьяны видят как человек. Они различают зеленый, красный и синий цвета. Но некоторые виды приматов не видят их.

Птицы видят более широкий диапазон цветов нежели человек. Они способны видеть ультрафиолетовый свет. Голуби могут видеть 5 зон спектра и различать миллионы различных оттенков.

У стервятника, грифа или орла — бинокулярное зрение. Благодаря этому они могут найти добычу на высоте тысячи метров.

То, что совы слепнут днем, — миф. Они хорошо видят и днем и ночью, но ночью к них зрение обостряется и видят они в 100 раз лучше человека.

У кошек и собак не очень хорошее зрение, поэтому они больше полагаются на свой нос и уши. Кошки плохо различают цвета, но у них лучше развито ночное зрение. У собак зрение немного лучше кошачьего — они могут различать желтые и синие цвета.

Вот такой диапазон цветов различают собаки

Так кошки видят в темноте

У змей глаза чувствительны к движению, поэтому они не замечают добычу, которая не двигается. Но ночью их глаза улавливают инфракрасные сигналы, т.е. то тепло, которое излучает тело животных.

Так змея видит человека в темноте

Насекомые, благодаря особенному строению своих глаз, видят окружающий мир как мазайку. В глазу насекомых находится множество роговичных линз, а каждая линза передает свою картинку, и является частичкой общего изображения. У некоторых насекомых в глазном яблоке находится до 30 000 таких линз.

Интересным является то, что у некоторых представителей морской фауны лучшее зрение, чем у наземных животных. Например, креветка-богомол имеет самое доскональное зрение. Тогда как у большинства животных есть всего один рецептор отвечающий за восприятие цвета, у этого ракообразного их сразу 8 типов. Никто даже точно и не знает сколько цветов способны различить его глаза, но цифра эта будет фантастической.

Инструкция

Гориллы – это обезьяны, которые очень похожи на людей как по повадкам и привычкам, так и по внешнему виду. Однако строение тела и некоторые внешние черты горилл все же отличаются от человеческих. Одной из таких отличительных черт являются большие…

Обезьяны, или приматы – четверорукие млекопитающие, близкие по строению тела к человеку. Эти животные обитают преимущественно в тропических и субтропических лесах с теплым и влажным климатом. Среда обитания разных видов обезьянОбезьян не зря…

Существует много различных видов обезьян. Некоторые из них известны большинству людей, другие обладают меньшей известностью. Например, не так много людей знают, кто такие верветки. Этот вид обезьян населяет африканский континент. Верветки являются…

Обезьяны являются животными, наиболее близкими к человеку по строению своего тела. С точки зрения зоологии, обезьянами называют всех представителей отряда приматов. Приматы превосходят других животных только своей сообразительностью. Что же касается…

Большое количество обезьян, обитающих на Земле, являются всеядными существами. В их рацион питания входят насекомые, ракообразные, семена и плоды, ягоды, фрукты, птичьи яйца, листья деревьев, молодые побеги, а иногда и трава. Инструкция 1Самыми…

В отличие от людей кошки лучше видят ночью. У этого животного также сильнее развито боковое зрение, но пушистые создания уступают людям в восприятии цветового спектра и четкости форм. Ночные хищникиКошки – животные сумеречные, то есть они более…

Птицы – прекрасные создания природы. Люди издавна завидовали их умению летать, однако у пернатых имеется еще одна особенность, которой человек мог бы восхититься. Это их удивительное зрение. Инструкция 1Зрение играет огромную роль в жизни птиц.…

Обезьяны — одни из самых умных млекопитающих животного мира. Они больше всех остальных похожи на людей и часто умудряются удивлять своей смышленостью и находчивостью. Не удивительно, что существует немало научных документальных фильмов об обезьянах.…

Лошадь – грациозное животное с большими выразительными глазами. Может показаться, что глаза животного, обрамленные ресницами, весьма похожи на человеческие, однако зрение лошади отличается от зрения людей. Инструкция 1Лошадь – травоядное…

Кошка является одним и самых популярных видов домашних животных. Несмотря на это, об особенностях кошачьей анатомии и, в частности, зрения до сих пор было известно не так много. Большинство обывателей все еще имеют устаревшие представления о своих…

Известно расхожее выражение «глаз как у орла», но далеко не все представляют, как же видят мир эти удивительные птицы. Если принять зрение орлиных за 100 процентов, то человеческое составит лишь 52 процента от него. При этом острота – не…

Одно из наиболее ярких впечатлений, остающихся после знакомства с испанской культурой, — коррида. Зрелище противостояния человека и огромного быка — тореро и торо — стало также причиной рождения одного из наиболее ярких заблуждений, связанных с…

Человек привык видеть мир в трех измерениях, и любое отклонение от этого доставляет ему массу неудобств. Зрение животных, в частности крыс, несколько иное и имеет свои особенности. Они зависят от физиологических особенностей, среды обитания и образа…

Не многие задумываются, каким образом животные воспринимают окружающий мир. А между тем научные исследования обнаружили множество интересных фактов. Оказывается, у кошек, собак, обезьян и т.д., у каждого из животных свой вариант восприятия мира. …

Привычными кошками, собаками и хомячками в доме уже никого не удивишь. В последнее время стало очень модно и престижно держать экзотических животных. Самыми забавными считаются обезьяны. Чтобы питомец почувствовал себя домашним животным, следует…

Каждый из нас хоть раз в жизни задумывался над тем, как видят животные. А кто-то даже мечтал посмотреть на окружающий мир их глазами. Для человека абсолютно нормально видеть мир в трех измерениях и порой ему сложно предположить, как можно смотреть…

Есть ли у обезьян цветное зрение

Наверное, многим было бы интересно взглянуть на окружающий мир глазами собаки. Или. скажем, лошади. Мы попытаемся по мере сил предоставить вам эту возможность. Итак, что и как видят братья наши меньшие?

Во первых, сразу надо заметить, что зрение большинства млекопитающих достаточно слабо воспринимает цвета и оттенки. Связано это, скорее всего, с тем что давным-давно, в эпоху динозавров млекопитающим, а особенно травоядным, путешествовать при ярком солнечном свете, когда весь мир переливается веселыми красками и все видно как на ладони, было довольно рискованно. Слабосильные зверьки (по сравнению с теми монстрами, останки которых нынче украшают зоологические музеи) предпочитали днем прятаться в укромных местах, отсыпаться, а ночью уже заниматься поисками пропитания. Понятно, что при таком раскладе в цветном зрении не было особой необходимости, а вот умение видеть в темноте только приветствовалось.

Но вскоре динозавры дружно вымерли, зверье помельче вздохнуло свободнее и активно начало расширять свое восприятие цветовой гаммы, знакомиться, так сказать, с миром солнца и радуги. Многие (к примеру, предки человека) так увлеклись, что даже растеряли навыки ночного видения — это, несомненно, очень печально.

Кстати, японские ученые недавно выяснили, что скорее всего, именно утеря ночного зрения заставила приматов принять вертикальную стойку и начать ходить на двух ногах вместо четырех.
Проведенный исследователями опыт был весьма прост. Японцы брали своих японских обезьян и напяливали на них очки для подводного плавания (что существенно сужало подопытным угол зрения) или сильно затемненные солнечные очки (максимально ухудшая таким образом видимость). В результате животные, передвигающиеся на четырех конечностях, дружно вставали на задние лапы, чтобы с помощью передних определять в темноте свой путь и избегать столкновения со стенами и предметами.

«На сегодняшний день есть много версий, объясняющих процесс эволюции от обезьяны к человеку. — заявил руководитель научной группа Йоити Сугита. — Но теперь мы, по крайней мере, точно установили, что способность нащупывать дорогу в темном густом лесу или в пещере, двигаясь при этом исключительно на задних лапах, значительно расширила пределы передвижения».
Расширить, может, и расширила, а вот ночное зрение все-таки жалко. Не дороговато ли мы заплатили за возможность ходить с гордо поднятой головой? Но это, как говорится, теория. Может, и не так все было.

Здесь еще надо добавить, что у обезьян зрение втрое острее, чем у человека. Цвета они определяют почти так же, как и мы, но все-таки ночью большинство приматов (за редким исключением) предпочитают спать, а не искать приключений на свою голову — зрение не позволяет.

Так видят обезьяны

Те же, кто умудрился сохранить умение видеть в темноте, и ночью, и при свете различают далеко не все цвета. К примеру, кошкам недоступны красные и зеленые тона листвы, травы и плодов, а для собак что красный, что оранжевый — все едино, в их глазах мир состоит из очень блеклых оттенков сине-фиолетового и желто-зеленого цветов. Зато собаки, в отличие от человека, видят ультрафиолетовый спектр.

Еж так вообще воспринимает лишь желто-коричневые тона, правда, нежно: в этот цвет окрашены черви, излюбленная ежиная пища. А вот мышь-полевка может отличить желтый цвет от красного, ведь ей приходится разбирать, где созревшие плоды, а где неспелые, но. впрочем, на этом ее умение и заканчивается.

Интересен «взгляд на жизнь» у лошади. Во-первых, ее глаза расположены так. что обзор составляет 350 градусов, а потому лошадь видит абсолютно все. кроме того, что находится у нее сразу за затылком, надо лбом и под мордой. Следовательно, конь часто видит объекты, которых еще не заметил всадник. Если вы любите кататься верхом, и ваша лошадь внезапно заволновалась, просто проследите, куда повернуты ее уши — они всегда направлены туда же. куда и взгляд.

Так скорее всего видят лошади

Во-вторых, лошади обладают развитой способностью видеть в темноте и великолепно оценивают на глаз расстояния до предметов (о чем свидетельствует их умение сходу, не задумываясь, брать препятствия). Единственное, в чем лошадиное зрение уступает человеческому — это цветовосприятие. Правда, ученые еще не пришли к окончательному выводу: живут ли лошадки в мире желто-голубых тонов или им ближе зеленые оттенки, и отличают ли они серый от красного. На этот счет мнения исследователей крайне противоречивы.

Удивительное зрение у хамелеонов. То, что их глаза могут независимо друг от друга поворачиваться в разные стороны и обозревать все в панорамном виде — это всем известно. Но вот что интересно: оказывается, каждый глаз хамелеона передает в мозг свою собственную, готовую, выверенную и четкую картинку. Иными словами, хамелеон видит и воспринимает своим маленьким мозгом сразу два шикарных пейзажа одновременно, не состыковывая их между собой (как будто у него в голове два монитора наблюдения), что человеку (да и другим животным! не дано в принципе.

Что касается птичьего зрения, то нам тут остается только позавидовать.
К примеру, сокол способен разглядеть добычу величиной всего в 10 сантиметров с расстояния полутора километров, причем скорость перемещения как самого сокола, так и жертвы на зоркость этой птицы не влияет. Гриф видит маленькую ничтожную мышку с дистанции в пять километров и не пропустит ее ни в коем случае, если только та сама не успеет правильно среагировать и скрыться.
Совы, в противоположность популярному мифу, будто они слепнут на свету, вполне способны видеть и днем. Ночью же их глазастость превышает человеческую чуть ли не в 100 раз!

Обыкновенных голубей, благодаря остроте их зрения, когда-то даже использовали в промышленности. Ведь эти птицы, в отличие от человека, видят мельчайшие трещины в гладких поверхностях. За пару-тройку дней обучения голуби понимали, что когда мимо них по конвейеру проходит хорошая деталь, надо спокойно сидеть, а когда с трещиной — нужно клюнуть рычажок. Механизм сбросит деталь с конвейера, а перед клювом на короткое время откроется кормушка.

Так видит человека змея

Как-то был такой случай: тренированных голубей отправили сортировать шарики для подшипников. Сначала все шло нормально, но вскоре птицы начали браковать все шарики подряд. Потом выяснилось, что голуби самостоятельно повысили уровень оценки качества и стали браковать продукцию даже с отпечатками человеческих пальцев. Пришлось протирать шарики, чтобы придирчивые контролеры сочли их годными. Самое интересное, что голуби (в отличие от людей) никогда не халтурили, ни разу зря не придрались к деталям, хотя «зарплату» получали сдельно, то есть могли открыть себе кормушку, отправив в брак десяток-другой лишних шариков.
Ну и напоследок — добрый совет. Совершенно бессмысленно подкрадываться с тапкой в руках (или с газетой, или с другим «смертельным оружием») к таракану. А все потому, что он замечает и фиксирует перемещение на величину в 0.0002 миллиметра.

Так что, если вы открыли охоту на тараканов, главное для вас — внезапность появления и высокая скорость движения по кухне.

Как видят животные?

Веками, люди не имели никакого представления о том, что и как видят животные. Последние научные исследования открыли удивительный мир разнообразия зрения у братьев наших меньших. Многие животные видят мир в нечетких оттенках серого или в размытых и бледных цветах, другие же могут видеть в полной темноте и даже видеть те цвета, которые находятся за пределами видимого человеком спектра.

Вот удивительные факты о том, как видят животные.

У лошадей и похожих животных, таких как зебры, глаза расположены по бокам, что наделяет их выдающимся периферийным зрением. Это служит им заблаговременным предупреждением о хищнике, и позволяет им сбежать, если это необходимо. Однако это преимущество имеет и свои изъяны. Так, например, эти животные практически не могут увидеть то, что находится прямо перед ними. Другим недостатком является отсутствие бинокулярного зрения. Из-за этого лошадь всегда видит два изображения и не может объединить их вместе, как человек. И хотя у лошадей лучше развито ночное зрение, чем у людей, их цветное зрение находится на достаточно низком уровне. Они видят оттенки синего и зеленого, но большую часть они видят в оттенках серого.

Обезьяны Старого Света и приматы в основном видят также как и люди – они трихроматы и могут видеть красный, зеленый и синий цвет. Но многие обезьяны Нового Света не видят все эти цвета.

Не существует какого-то шаблона среди разных видов. На самом деле, в одном семействе обезьян может быть до 6 разных типов дальтонизма и так же как у людей, дальтонизм чаще встречается среди самцов, а не самок.

Многие птицы видят по-разному. Так, например, голуби могут практически видеть миллионы разных оттенков, и они одни из лучших способны определять цвета среди всех животных на Земле. У них гораздо больше колбочек в сетчатке глаза, чем у людей, и потому они способны видеть, по крайней мере, пять зон спектра.

Вообще дневные птицы видят гораздо больший диапазон цветов, чем люди, включая ультрафиолетовый свет. Считается, что в зрении птиц цвета гораздо ярче, чем у людей. У охотящихся птиц, таких как орел, пустельга и стервятник, великолепное бинокулярное зрение, что позволяет им легко различать добычу на расстоянии тысяч метров.

У собак и кошек не очень сильное зрение. Для сенсорного обнаружения они в первую очередь полагаются на обоняние и звуки. И у собак и у кошек цветовая слепота, но у кошек особенно слабое зрение. Так, например, собаки могут иногда отличить желтый цвет от синего. Большинство кошек слабо различают цвета и лучше всего узко фокусируются на объекте. Однако, у них более развитое ночное зрение, чем у людей. И у кошек и у собак хорошо развито восприятие перспективы и глубины, и их глаза более чувствительны к движению.

Змеи используют свои обычные глаза днем, а ночью они меняются на другую пару «глаз». Эти термолокаторы могут улавливать инфракрасные тепловые сигналы от теплых объектов в своем окружении.

Днем их зрение в большей степени зависит от движения. На самом деле, они игнорируют или не замечают добычу, которая полностью обездвижена.

Из-за сегментированной структуры глаза многие насекомые видят объекты совершенно иначе, чем люди. Они известны своими фасеточными глазами, известными как омматидии или роговичные линзы, имеющие вид выпуклого шестигранника.

Вопреки распространенному мнению, насекомые не видят сотни копий одного изображения. Скорее каждая линза составляет небольшую часть общей картины, как мозаика или пазл.

У некоторых насекомых в глазном яблоке до 30 000 линз. Но наверно самым интересным в отношении зрения насекомым является стрекоза. Мозг стрекозы работает так быстро, что она воспринимает движения в замедленном темпе.

Насекомые воспринимают цвета, но видят не так четко, как другие животные.

обезьяны видят цветным или черно белым а ученые докозали что обезьяны видят

Зрение у людей трехцветное (трихроматическое) . Такое же оно у шимпанзе, горилл и орангутангов. У трихроматов три вида светочувствительных клеток, настроенных на длину волн, характерных для синего, зеленого и красного цветов. А обезьяны Нового Света смотрят на мир по-разному. Обезьяны ревуны тоже трихроматы; дурукули (ночные южноамериканские обезьяны) вообще монохромы, видящие мир в черно-белом виде. У когтистых обезьян и обезьян-пауков все самцы — дихроматы (не видят оттенки красного или зеленого) . А у самок трехцветное и двухцветное зрение распространено в соотношении 60:40.

Мир глазами животных

Мы ограниченны нашими собственными представлениями. Восприятие реальности происходит за счет функции различных органов, и лишь не многие понимают, что это довольно-таки ограниченное видение. Может быть мы видим очень тусклую версию истинной реальности, из-за того что органы чувств несовершенны. На самом деле мы не можем видеть мир, глазами других форм жизни. Но благодаря науке мы можем приблизиться к этому. Изучая, можно выявить, как построены глаза других животных и как они функционируют. Например, сравнивая с нашим зрением, выявляя число колбочек и палочек или формы их глаз или зрачков. И это, хоть как то приблизит к тому миру, не опознанному нами.

Как видят птицы

Птицы имеют четыре типа колбочек, или так называемых светочувствительных рецепторов, тогда как у человека только три. А область зрения достигает до 360%, если сравнить с человеком, то его равняется 168%. Это позволяет птицам визуализировать мир с совершенно другой точки зрения и гораздо насыщенней, чем восприятие человеческого зрения. Так же большинство птиц может видеть в ультрафиолетовом спектре. Необходимость в таком зрении возникает, когда они добывают себе пищу. Ягоды и другие плоды имеют восковое покрытие, которое отражает ультрафиолетовый цвет, делая их выделяющимися на фоне зеленой листвы. Некоторые насекомые также отражают ультрафиолетовый свет, давая птицам неоспоримое преимущество.

Слева — так видит наш мир птица, справа — человек.

Как видят насекомые

Насекомые имеют сложное строение глаза, состоящего из тысяч линз, образующих поверхность схожую с футбольным мячом; в котором каждая линза — это один «пиксель». Как и мы, насекомые имеют три светочувствительных рецепторов. Восприятие цвета у всех насекомых разное. Например, некоторые из них, бабочки и пчелы, могут видеть в ультрафиолетовом спектре, где длина световой волны варьируется между 700 hm и 1 мм. Способность видеть ультрафиолетовый цвет позволяет пчелам видеть узор на лепестках, который направляет их к пыльце. Красный — это единственная окраска, которая не воспринимается пчелами как цвет. Поэтому в природе редко встречаются цветы чисто красного цвета. Еще один удивительный факт — пчела не может закрывать глаза, и поэтому спит с открытыми глазами.

Слева — так видит наш мир пчела, справа — человек. А вы знали? У богомолов и стрекоз самое большое количество линз и эта цифра доходит до 30 000.

Как видят собаки

Полагаясь на устаревшие данные многие, до сих пор полагают, что собаки видят мир в черно-белых красках, однако это ошибочное мнение. Совсем недавно ученые обнаружили, что у собак цветное зрение, как и у человека, но оно отличается. Колбочек содержащихся в сетчатке глаза меньше, в сравнение с человеческим глазом. Именно они отвечают за цветовосприятие. Особенностью зрения является отсутствия колбочек распознающих красный цвет, поэтому они не могут различать оттенки между желто-зелеными и оранжево-красными цветами. Это схоже с дальтонизмом у людей. За счет большего количества палочек, собаки способны видеть в темноте в пять раз лучше, чем мы. Еще одной особенностью зрения является возможность определения дистанции, что очень помогает им в охоте. Но в близком расстоянии они видят расплывчато, им необходима дистанция 40 см для того, чтобы увидеть объект.

Сравнение, как видят собака и человек.

Как видят кошки

Кошки не могут сфокусироваться на мелких деталях, поэтому видят мир чуть размытым. Им намного проще воспринимать объект в движении. А вот мнения по поводу того, что кошки способны видеть в абсолютной темноте не нашел подтверждения исследованиями ученых, хотя в темноте они видят гораздо лучше, чем днем. Наличие у кошек третьего века помогает им пробираться сквозь кусты и траву во время охоты, оно смачивает поверхность и защищает от пыли и повреждений. Близко его можно рассмотреть, когда кошка полу дремлет и пленка выглядывает сквозь полузакрытые глаза. Еще одной особенностью кошачьего зрения является особенность различать цвета. Например, главные цвета – это голубой, зеленый, серый, а белый и желтый могут и путать.

Как видят змеи

Остротой зрения, как другие животные змеи не блещут, так как их глаза покрыты тонкой пленкой, из-за которой видимость получается мутной. Когда змея сбрасывает кожу, вместе с ней сходит пленка, что делает зрение змей в этот период особенно отчетливым и острым. Форма зрачка змеи может меняться в зависимости от образа охоты. Например, у ночных змей он вертикальный, а у дневных круглой формы. Самыми необычными глазами обладают плетевидные змеи. Их глаза напоминают чем-то замочную скважину. Из-за такого необычного строения глаз змея умело пользуется своим бинокулярным зрением – то есть каждый глаз формирует цельную картинку мира. Глаза змеи могут воспринимать инфракрасное излучение. Правда, они «видят» тепловое излучение не глазами, а специальными чувствительными к теплу органами.

Как видят ракообразные

Креветки и крабы, у которых тоже сложные глаза, имеют не до конца изученную особенность — они видят очень мелкие детали. Т.е. их зрение довольно грубое, и им тяжело что-либо рассмотреть на расстоянии больше 20 см. Однако они очень хорошо распознают движение.

Неизвестно, зачем раку-богомолу нужно превосходящее остальных ракообразных зрение, однако так оно развилось в процессе эволюции. Считается, что у раков-богомолов наиболее сложное цветовое восприятие — у них есть 12 типов зрительных рецепторов (у людей только 3). Эти зрительные рецепторы располагаются на 6 рядах разнообразных рецепторов-омматидий. Они позволяют раку воспринимать циркулярно-поляризованный свет, а также гиперспектральный цвет.

Как видят обезьяны

Цветовое зрение человекообразных обезьян трихроматическое. У дурукулей, ведущих ночую жизнь, монохроматическое – с таким лучше ориентироваться в темноте. Зрение обезьян определяется образом жизни, питанием. Обезьяны по цвету различают съедобное и несъедобное, узнают степень зрелости плодов и ягод, избегают ядовитых растений.

Как видят лошади и зебры

Лошади крупные животные, поэтому им необходимы широкие возможности органов зрения. У них превосходное периферическое зрение, которое позволяет им видеть почти все, что находиться вокруг. Вот почему их глаза направлены в стороны, а не прямо как у людей. Но это так же означает, что перед носом у них слепое пятно. И они всегда видят все из двух частей. Зебры и лошади видят ночью лучше, чем человек, но видят они в основном в серых оттенках.

Как видят рыбы

Каждый вид рыб видит по-разному. Вот, например акулы. Кажется, что глаз акулы очень похож на человеческий, но действует он совершенно по-другому. Акулы не различают цвета. У акулы есть дополнительный отражающий слой за сетчаткой глаза, благодаря чему она обладает невероятной остротой зрения. Акула видит в 10 раз лучше человека в чистой воде.

Говоря в целом о рыбах. В основном рыбы не способны видеть дальше 12 метров. Различать объекты они начинают на расстоянии двух метров от них. У рыб о отсутствуют веки, но тем не менее, они защищены специальной пленкой. Еще одна из особенностей зрения — способность видеть за пределами воды. Поэтому рыболовам не рекомендуется надевать яркой одежды, которая может вспугнуть.

Цветное зрение у приматов

Цветное зрение у приматов лучше всего исследованы на примере человека. Считается доказанным, что большинство людей — трихроматы имеют три типа экстерорецепторов — колбочек. Последние исследования в области физиологии зрительной системы животного мира показывают, что у остальных приматов зрительное восприятие незначительно отличается от восприятия цвета человеком (см. Цветное зрение у человека).

Следует заметить, что у части людей, вследствие определённой мутации, возник дополнительный зрительный пигмент, с несколько иным строением и иной спектральной чувствительностью. У таких людей (а пока известно, что эта мутация передаётся только женщинам) зрение четырёхкомпонентно — они несколько лучше различают оттенки различных цветов.

Содержание

[править] Введение

Он сформулировал принцип трихроматизма — в цветном зрении в условиях дневного освещения работают колбочки RGB (красные, зелёные, синие), (палочки серо-голубые, работают при слабом и ночном освещении и цвета не воспринимают). [1]

Оптические излбражения, создающиеся глазами животных, состоят из элементов, характеристики которых обусловлены различиями светимости и уровней отражения предметных точек объектов окружающей среды и свойствами самой зрительной системы. Схема (см. рис. 1в), относящаяся к сетчатке глаза у всех позвоночных животных создает представление этих изображений. Производимые фоторецепторами сигналы пропорциональны контрасту светимости в каждой точке оптического изображения и определенном как различие между светимостью в той точке и средней светимости в области вокруг неё, приведенного к средней светимости. Это по сути форма сжатия сигнала, известного как оппонентная обработка сигнала, что достигнуто через окружающую центр систему менее ярких, других сигналов, относящихся к сетчатке глаза ячеек нервного узла — экстерорецепторов (рис. 1в). Эффективность данного явления обеспечена тем, что вычитание окруженного сигнала от сигнала центра минимизирует сигнал светимости, позволяя тем самым использовать диапазон яркости нейрона, чтобы представить местные изменения в светимости предметной точки на фокальной поверхности сетчатки.

Большинство дневных позвоночных животных воспринимают видимую часть электромагнитного спектра в диапазоне длин волн между

650 нм. Естественные объекты этот диапазон длин волн не отражают их в равной пропорции, и таким образом свет в различных пунктах поперек изображения может измениться по спектральному составу так же как и интенсивность (не равномерно). Откуда, спектральное содержание естественных изображений является богатым источником информации о естественной окружающей среды обитания. Спектр чисто земных изображений может быть в виде двух основных компонентов:

• Один компонент — представляет цветной контраст между короткими и средними длинами длин волн спектра;
• Второй компонент — цветной контраст между средними и длинными частями длины волны спектра.

Для примата, чтобы извлечь и использовать эту информацию, требуется:

• 1) Должна быть соответственно выбрана видимая часть соответствующей области длины волны;
• 2) Морфология (схема) сетчатки глаза должна приспосабливаться, воспринять спектральную информацию и быть эффективно переданной в мозг.

Животные, приматы, визуальные системы которых отвечают этим требованиям, наделены способностью цветного зрения.

Например, у приматов фронтальные съёмки живой сетчатки глаза показали наличие трёх колбочек S,М.,L (RGB), что является необходимым условием цветного зрения. Данная работа впервые проделана доктором Р. Е. Марком и его лабораторией. (См. Ретиномоторная реакция фоторецепторов, Труды доктора Р.Е.Марка и его лаборатории).

Наши визуальные системы извлечения сотен цветов проходят через действия только трёх типов колбочковых фоторецепторов (сине-, зелено — и красно-чувствительные колбочки), которые расположены, как датчик лист в задней части сетчатки глаза. Гарри Сперлинг и Роберт Марк первыми получили изображение хроматического массива колбочек. [3]

Большинство млекопитающих имеет два пигмента колбочки. Один пигмент максимально чувствительный к коротковолновым длинам волн видимого (синего) спектра и второй — максимально чувствительный к длинам волн в пределах середины (зеленого/желтого) спектра. Первый пигмент вообще упоминается как пигмент колбочки S , второй — как пигмент колбочки М (см. рис.3). Пигменты очевидно изменялись и отклонялись от общего наследственного пигмента

500 миллионов лет назад. Пик чувствительности этих пигментов отличается на

100 нм, но из-за ограниченной степени видимого спектра, эти два пункта выборки существовали, чтобы извлечь спектральную информацию из истинных естественных изображений. Находящаяся в сетчатке глаза животных схема использования этих сигналов от двух типов колбочек, чтобы создать разность, даёт сигнал, пропорциональный спектральному контрасту по S-M или синей-желтой оси в дополнение к сигналу, пропорциональному контрасту (яркости) светимости в изображении. Таким образом оптический нерв большинства млекопитающих включает цветной информационный канал в дополнение к каналу светимости.

Исключения среди «дихроматов» (dichromacy) редки. Много морских млекопитающих и несколько ночных грызунов, плотоядные животные, и приматы во вторую очередь потеряли пигмент колбочки S и стали «монохроматами» (monochromats). [4] [5] Много дневных приматов, с другой стороны, приобрели третий пигмент колбочки, пигмент колбочки L, который является максимально чувствительным к более длинным видимым (красным) длинам волны. Кроме того, относящаяся к сетчатке глаза схема в этих приматах, создает L-M (красно-зеленый) информационный канал в их оптических нервах в дополнение к синему-желтому S-M в dichromats; S-(М. + L) в трихроматизм (цветное зрение) и каналах светимости, найденных в других млекопитающих.

Приведенный обзор профессора, доктора философии, Университета Калифорнии, Прибрежной полосы Нейробиология Майкла Х. Роу, выдвинет на первый план недавнее продвижение понимания трех аспектов видения цвета trichromatic у приматов (2002г):

• 1) поведенческое значение trichromacy,
• 2) развитие и генетика фотопигментов,
• 3) относящиеся к сетчатке глаза кругообороты, которые создают красно-зеленые и синие-желтые цветные каналы в зрительном нерве. [6]

В последние годы в развитие и подтверждении на практике этих соображений, на базе гистологического исследования (например, см. Цветное зрение у птиц), на основании проведенной флюоресцентной микроскопии колбочек и палочек сетчатки глаза, получены уникальные данные исследований 2006—2009 на поперечных срезах живой сетчатки в цвете и стерео. [7] [8]

[править] Поведенческое значение примата трихроматика

Большинство приматов — плодоядные (fruːdʒʉvɔr /frugivorous — плотоядность) в какой то мере обитают в условиях, когда доступны фрукты и которые составляют 90 % диеты. Приматы «Старого Света» (catarrhine) и нового мира (platyrrhine) (рассмотренные в Касательно [10] ). Листья обычные и другая листва типично едятся, когда фруктов недостаточно. Фрукты, съеденные приматами отличаются от съеденных другими животными в наличии желтой, оранжевой, или красной окраски, и это привело к выводу, что пигменты колбочки L и приматы trichromacy развиты как адаптация к тому, чтобы обнаружить фрукты на фоне зеленой листвы. Эта гипотеза получила значительную поддержку за прошлое десятилетие. Хотя это было сначала продвинуто, чтобы составлять происхождение trichromacy в приматах Старого Света, и их общность была недавно расширена, и включила одну новую мировую разновидность — howler обезьяна. [11] Обезьяны Howler — единственные разновидности приматов Нового Света, у которых была пока соблюдена форма trichromacy, подобная замеченному у приматов Старого Света. Это одновременно присутствует во всех видах разновидностей, и спектральная чувствительность, и генетическое основание L и М. пигментов колбочки подобно колбочкам приматов Старого Света (см. ниже). Реган и др. [12] исследовали спектральный коэффициент отражения фруктов, съеденных howler обезьянами в их естественной среде обитания и в сделанном сообщении говорится, что то, что касается приматов Старого Света, спектральные свойства их L и М. пигментов колбочек хорошо удовлетворяют тому, чтобы позволить обнаружить эти фрукты на фоне спектрально шумной зеленой листвы.

Альтернативная гипотеза о том, что потребление листа, а не потребление фруктов — основной фактор в поддержании trichromacy, что также получил поддержку в недавней бумаге Dominy и Лукасом. [13] Они измерили спектральный коэффициент отражения фруктов и листьев, которые употребляли четыре разновидности Старого Света с различным определенным диетическим предпочтением едят их в естественных средах обитания. Они в то время использовали простые вычисления, чтобы оценить discriminability привилегированных фруктов и листьев в обозначениях их цвета. Они сообщают, что фрукты, съеденные всеми четырьмя разновидностями, могли различаться от второстепенной листвы не только по красно-зеленой цветной оси но также и по синей-желтой цветной оси так же как простой оси светимости. Таким образом, хотя trichromacy может обеспечить немного преимущества в форме дополнительного сигнала, это не условие для того, чтобы отличить предподчитаемые фрукты от листвы. Напротив, они нашли, что молодые листья, которые немного более красны в цвете, нежели зрелые листья, могли различаться от зрелых листьев по красно-зеленой цветной оси. Значение этого цветового различия среди листьев состоит в том, что младшие листья имеют более высокий белок, их удовлетворяют и они менее жестки, чем зрелые листья, делая младшие листья более высоко качественным объектом пищи. Приматы Старого Света должны положиться на лист foraging в течение периодов, когда фрукты недоступны, и это очевидно также верно для howler обезьян. В свете этого, Dominy и Лукас утверждают, что лист foraging, а не фрукты foraging, является критическим фактором в поддержании trichromacy в приматах.

Только дальнейшие тесты могут определить, оказывается ли лист foraging предметом гипотезы. Исследование или оптовая замена фруктов foraging — гипотеза. В любом случае, foraging поведение приматов trichromatic выделяется как редкий пример естественно происходящего процесса, относящегося к поведению млекопитающих, для которых могут быть идентифицированы некоторые из нервных, а так же генетических основоположений

[править] Схема и цветные каналы зрительного нервного ствола сетчатки

Это — цветной процесс противника, когда человеческая зрительная система интерпретирует информацию о цвете, обрабатывая сигналы колбочек и палочек в антагонистической манере. Три типа колбочек (L — «длинноволновых» (красный цвет), М. — «средневолновых» (зелёный цвет) и S — «коротковолновых» (синий цвет), где цвета оппонентно отбираются по наибольшей яркости светимости фотопигментов колбочек) имеют некоторое наложение в длинах волны света, на который они отвечают, что таким образом это более эффективно для зрительной системы выбрать и зафиксировать различия между ответами всех колбочек, а не каждого типа индивидуального ответа колбочки (аддитивный синтез цвета). Данные процессы проходят в сетчатке глаза с последующей их обработкой в зрительных отделах коры головного мозга.

Было признано в течение более, чем столетия, что человеческая визуальная система кодирует цвета в форме красно-зеленого противника и синих-желтых сигналов противника, что было почти половина столетия. И это было с моента регистрации таких цветных сигналов противника в сетчатке. Однако, на основании нервных клеток красно-зеленого, сине-желтого цветов, и каналов противника совпадающей яркости, и с точки зрения психологической (psychophysically) оставалось неуловимым и спорным моментом. Текущие данные примата, относящаяся к сетчатке глаза физиология ячейки нервного узла делит их на три широкие группы, виды, отражающие их аксональное предназначение в пределах бокового geniculate ядра (LGN) зрительного отдела головного мозга: это P ячейки, которые заканчиваются в parvocellular слоях, М. ячейки в magnocellular слоях, и ячейках K в зонах koniocellular, вставленных между magnocellular и parvocellular слоями. Недавние данные помогли разъяснять образец корреспонденции между этими физиологическими группировками и тремя психофизическими механизмами.

[править] Специфика центра

В областях сетчатки внутри и вокруг ямки, Р ячейки (см. рис. B), как известно, получают вход от единственных маленьких биполярных ячеек Bi, которые в свою очередь связаны с единственным L или М. колбочками. Таким образом специфика колбочки, являющейся системы центра, является автоматической в центральной сетчатке (рис. 3). Эта комбинация единственного входа колбочки в центр и смешанному входу колбочки в окружение фактически гарантирует, что центр, окружённый центральными ячейками P, будет спектральным противником.

На больших расстояниях от ямки, хотя маленькие bipolars продолжают получать вход от единственных колбочек, P ячейки нервного узла, получают вход от увеличивающихся чисел маленького bipolars и таким образом это увеличивает числа конусов. Если ячейки P беспорядочно связаны с маленьким bipolars, и таким образом с L и М. колбочками, специфика колбочки восприимчивого полевого центра ожидалась бы, что она уменьшиться с увеличивающимся расстоянием от ямки (рис. 3). На самом деле, человеческая цветная чувствительность действительно уменьшается значительно с увеличивающимся расстоянием от ямки, и Коровяк и Королевство [15] показали, что наклон этого снижения близко соответствует снижению в селективности колбочек центров ячейки P, которая предсказана в соответствии со случайной схемой связи. Однако, есть немного неуверенности относительно того, действительно ли цветное сопротивление, показанное периферийными ячейками P достаточно, чтобы выдержать периферийное цветное видение. И некоторые авторы предложили, что перцепционные красно-зеленые дискриминации могли быть установлены вместо этого механизмом, подобным синей-желтой схеме, описанной выше. [16] В этом представлении P ячейки требуются только для того, чтобы обеспечить высоко пространственное решение. Пока, однако, нет никакого свидетельства, чтобы поддержать существование красно-зеленых ячеек нервного узла противника кроме ячеек P.

С другой стороны, недавняя бумага Мартина и др. [17] предлагает, что цветное сопротивление в периферийных ячейках P может фактически быть более чем адекватным, чтобы поддержать перцепционную работу. Эти авторы сообщают об этом, как раз, когда на большом расстоянии, как 10 мм от ямки, P ячейки в обезьянах макаки могут быть столь же чувствительными к красно-зеленому контрасту как их foveal копии. Они подтверждают объяснение тем, что кроме того это является полностью совместимым со случайной моделью связи. Восприимчивые полевые центры ячеек P в их образце были типично кратки в форме, со средней круглой анизотропией 1.8. Это, в комбинации с неоднородным распределением L и М. колбочек создает ситуацию, в которой форма восприимчивой области могла быть подобрана к местным участкам L или М. колбочек, приводя к относительно высокой степени специфики колбочки (рис. 3). Используя моделирования опыта, основанные на фактическом L и М. распределений конуса в человеке и сетчатках макаки, они сообщают, что даже маленькие анизотропии могут драматично изменить отношение L и М. при входе колбочки в восприимчивый полевой центр ячеек P. Они заключают, что высокая степень цветного сопротивления в периферийных ячейках P весьма последовательна со случайной моделью связи и что нет никакой потребности постулировать дополнительные механизмы, чтобы поддержать периферийное цветное видение. Эти результаты, однако, действительно представляют дилемму в этом, и чувствительность периферийных ячеек P к красно-зеленому контрасту в целых 10 раз выше, чем чувствительность человеческих колбочек к тем же самым стимулам, представленным в сопоставимых местоположениях в визуальной области зрительной системы. Таким образом степень использования противника периферийных ячеек P, с которой сигналы от chromatically используются мозгом, сохраняется.

[править] Заключения

Генетическое и нейрофизиологическое свидетельство, рассмотренное выше предлагает, чтобы строительство и операция даже сложных нервных систем не следовали за твердыми, детерминированными правилами. Случайные и вероятностные процессы могут также быть вовлечены и можно фактически лучше удовлетворить то, что обеспечивает естественное изменение, которое является необходимым основанием для развития сложных систем. Таким образом, случайная модель связи ячейки P, цветное (красно-зеленое) сопротивление является привлекательным не только потому, что это — neurophysiologically и в вероятном вычислительном отношении, но также и потому, что это обеспечивает сценарий для того, чтобы понять, как функциональный trichromacy, возможен и развился. [18] Появление гена фотопигмента колбочки L у приматов Старого Света очевидно произошло после расхождения Старого Света и новых мировых происхождений. Напротив, биполярный карлик и ячейки нервного узла присутствует в новых мировых приматах и человекообразных обезьянах так же как приматах Старого Света с соотнешиением 1:1, отношения конвергенции от колбочек до маленьких ячеек нервного узла также присутствуют в новых мировых приматах. [19] Это ясно предлагает, что ячейки P развились как система для высокого пространственного решения перед Старым Светом / новое мировое расхождение и что схема требуемая, чтобы создавать красно-зеленый сигнал противника в perifoveal P ячейки вероятно уже присутствовала до появления фотопигмента колбочки L. Если определенные для колбочки связи с восприимчивым полевым центром и окружением не требовались, поскольку имеется случайная модель связи, то никакая дополнительная специализация не была необходима, чтобы достигнуть функционального trichromacy на уровне только сетчатки глаза. Важные остающиеся вопросы вовлекают в то, как цветные и пространственные сигналы, которые несут ячейки P отдельно расшифрованы центрально и что дополнительные эволюционные изменения в центральных тропах были необходимы, чтобы сделать функционально trichromacy возможным. Параллельная конвергенция в двух поселениях центральных нейронов, в которых пространственные детали сохранены за счет цветной специфики в одном населении и цветной специфике за счет пространственных деталей в другой, является одним возможным механизмом расшифровки. Факт, что функциональный trichromacy присутствует в тех белках женских обезьян, которые, случается, и свидетельствуют, что имеют и L и М. фотопигменты колбочки, или что прхождение сигналов в центральных тропах у этих животных является уже достаточным, чтобы поддержать обработку trichromatic, или что присутствие третьего фотопигмента может вызвать изменения, связанные с развитием в центральной передаче сигналов в головной мозг, которые являются соответствующими, чтобы обработать дополнительный сигнал. Учитывая недавний высокий темп открытий, ответы на такие вопросы должны скоро быть состоявщимися. С открытием клетки фоторецептора ipRGC (2007‒2011) c пигментом меланопсином, последние работы с применением флюоресцентной микроскопии сетчатки глаза птенцов (2006‒2007) на эти вопросы получен ответ (см. Цветное зрение у птиц).

… строительство и работа даже сложных нервных систем не должны следовать твердым, determanistic правилам. Случайные и вероятностные процессы могут также быть invloved …. (Майкл Х.Роу) [20]

[править] Замечание

При рассмотрении вопросов визуального цветного зрения следует различать и отличать понятия яркость света (физическая величина) от яркости цвета (биологическая величина).

Яркость цвета связана с цветным и чёрно-белым зрением, нашим личным, биологическим восприятием световых видимых более слабых лучей (электромагнитных колебаний) (см. дневное зрение), с колбочками S,M,L, (синих, зелёных, красных) с пиком длиной волны более 496 нм, которые нашим глазом воспринимаются как очень яркие (вопросы приспосабливаемости и выживания живых организмомв), хотя они физически по энергетике более слабые. У них частота колебаний волн более низкая, чем у синих, УФ лучей (длина волн менее 496нм). Дневной образ жизни животных связан с окружающей средой обитания, где в основном все объекты освещены дневными лучами света, а прямой и отражённый видимый спектр света содержит основные видимые лучи S,M,L,, которые более слабые, но биологически отбираются как наиболее яркие. Понятно, почему мы не видим Уф лучи, рентгеновские лучи и т. д. Природа выбрала свой вариант восприятия среды обитания и защиты глаза от ненужных ей сильных УФ, фиолетовых, высокочастотных синих лучей с длинами волн менее 498 нм. Например, синие, УФ лучи с длинами волн менее 496 нм для глаза являются не яркими, и колбочками не воспринимаются, так как они блокируются от попадания на колбочки ганглиозными и биполярными клетками сетчатки глаза, хотя они более мощные! (Парадокс). (См. рис. Ф).

При решении задачи на различение лучей при слабом освещении в условиях цветного зрения — «монохромных лучей» с длинами волн менее 498нм, в условиях «ночного видения» служат экстерорецепторы, называемые палочками, которые имеют пик чувствительности вокруг 496 нм и менее с фотопигментом высокой чувствительности при слабом освещении родопсином к лучам синим и УФ с высокой частотой колебаний (менее 496нм). (Колбочки их не воспринимают).

Откуда биологические понятия яркости и контрастности цвета при зрении отличаются от физическbх понятий яркости и контрастности света.