Инструкция

У орлов самое лучше зрение не только среди птиц, но и среди всех живых существ на Земле. Орлы видят не только четче и дальше, но и ярче. Кроме того, они различают ультрафиолетовые лучи. Работу орлиного глаза некоторые ученые сравнивают с функционированием телеобъектива.

Если бы человек обладал орлиным зрением, он мог бы видеть выражения лиц театральных актеров, сидя на последнем ряду в зале и ползающих по земле насекомых, находясь на десятом этаже здания.

В результате многочисленных экспериментов было установлено, что сетчатка глаз у орлов устроена таким образом, что они способны воспринимать больше света, чем человек и все прочие существа. Это позволяет им различать больше мелких деталей. Коршун замечает лежащую на земле падаль с высоты 2000 метров.

Как и люди, орлы обладают бинокулярным зрением и быстро его фокусируют. При этом угол обзора у них гораздо больше, чем у людей и составляет целых 275 градусов. Они прекрасно ориентируются в пространстве и способны определить местоположение добычи, находящейся за несколько километров от них самих. Панорамное зрение орлиных охватывает площадь в 7 с лишним квадратных километров.

Любопытно, что зрение этих феноменальных птиц, ко всему прочему, развивается по мере взросления.

Что касается строения глаз, помимо пары век, защищающей сетчатку во время покоя, у орлов имеются так называемые мигательные перепонки, защищающие глаза во время полета от напора ветра, яркого солнца и пыли.

Еще одна характерная особенность орлов как, впрочем, и многих других птиц – наличие двух «желтых пятен» в глазном дне. «Желтое пятно» - это точка, где сконцентрировано наибольшее количество светочувствительных клеток (палочек и колбочек). Два таких пятна дают птицам неоспоримое преимущество. Орлы одинаково четко видят два объекта, расположенных на приличном расстоянии друг от друга.

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

Зрение играет огромную роль в жизни птиц. Многим пернатым приходится одновременно выслеживать добычу и внимательно наблюдать за тем, чтобы самим не стать чьим-нибудь обедом. Другие выискивают своих жертв на , сами в это время находясь высоко в небе. Третьи ведут ночной образ жизни и прекрасно видят в темноте. Поэтому в ходе эволюции зрение у птиц развилось куда , чем у .

Птицы видят в четыре-пять раз острее, чем . У большинства зрение монокулярно (исключение составляют совы) – то есть, они воспринимают преимущественно одним глазом. Зато само поле зрения у них значительно шире, чем у , и составляет около 300 градусов. Такой достигается за счет расположения глаз – у пернатых они находятся по бокам. А строение зрительного органа козодоя позволяет ему и вовсе, не поворачивая головы, видеть на 360 градусов.

У человека посереди глазного дна имеется желтое пятно – место, где наблюдается максимальное сосредоточение

Продолжаю искать выдающиеся показатели по остроте зрения. я рассказал о самом зорком человеке на Земле. Однако, зрение этого человека нельзя назвать даже «хорошим», если сравнивать с орлом.

Что за птица орел?

Уникальных показателей по остроте зрения, невозможно достичь без специфических особенностей строения глаза. Большой размер глаз позволяет отражать более крупное изображение на сетчатке. К тому же более высокая плотность светочувствительных клеток (палочек и колбочек) делает изображение более чётким и детальным. В каждом глазу у орла имеется две центральные ямки (зоны максимальной концентрации рецепторов), которые тоже вносят существенный вклад в уникальное зрение орла.

Для защиты зрения у орлов есть две пары век. Одну, из которых, птица использует на земле или находясь в неподвижном состоянии. Вторая пара век необходима орлу для защиты в воздухе. В первую очередь они хорошо защищают от напора воздуха, ведь скорость пикирования орла достигает 100 км/ч. Эта дополнительная пара век прикрывает глаз, чтобы он оставался чистым и незамутненным.

Как и человек, орел обладает бинокулярным зрением. Кроме этого аккомодация (фокусировка) происходит очень быстро. Другим очень необычным свойством для живой природы является способность этой птицы различать цвета. Эта способность развита у них в большей степени, чем у людей, поэтому наша планета из глаз орла выглядит более красочной. За счет того, что глаза у птицы размещены далеко друг от друга, она хорошо чувствует глубину пространства (высоту и расстояние). Это свойство жизненно необходимо при пикировании. Интересен и тот факт, что зрение у орла развивается постепенно по мере взросления.

Зрение орла в цифрах

Ширина поля зрения орла составляет 275 градусов, за счет чего он хорошо видит, что происходит у него сзади. Зрение орла способно определить добычу с расстояния двух километров, если же птица при этом будет помогать движением головой, то это расстояние может удвоиться. В поисках добычи орел может с большой тщательностью просканировать территорию площадью 13 кв. км.

В век промышленных технологий и цифровой техники очень важно знать, как поддерживать зрение, ведь один из самых частых поводов обращения к врачу является снижение остроты. Есть ряд причин, по которым ухудшается видимость.

Смотрите на мир без очков

Снижение зрения оказывает сильное негативное влияние на все аспекты нормальной жизни, портит общее самочувствие и может стать причиной долгосрочной депрессии, а выполнение многих видов работ вообще невозможно без здоровых глаз. Поэтому даже финансовое благополучие прямым образом оказывается связанным с глазами.

Причины снижения зрения, что делать?

Наиболее частые причины снижения зрения и способы избежать проблем:

1. Работа за компьютером

Длительная работа за монитором компьютера без перерывов очень сильно садит глаза. Яркий свет, исходящий от монитора, постоянно бегающие зрачки и перенапряжение становятся причиной ухудшения зрения.

• Для сохранения здоровья глаз стоит уменьшить количество времени нахождения за компьютером. При долгом чтении текста с монитора ухудшается тонус мышц глаз из-за продолжительной задержки взгляда на одной точке.
• Использование слишком маленького размера шрифта тоже оказывает свое негативное влияние. Шрифт должен легко читаться без прищуривания. Постоянно приглядываясь к мелкому шрифту, напрягаются сосуды в глазу, вследствие этого воспаляется слизистая глаза.

1. Просмотр телевизора

Следует быть внимательным и поддерживать зрение всем любителям посмотреть телевизор при выключенном свете. Из-за резкого перепада освещения зрачок сильно напрягается. При длительном просмотре возникает размытость картинки, четкость предметов снижается, могут появиться сильные головные боли и рябь в глазах.

1. Неправильная осанка

Трудно поверить, но искривление позвоночника также может привести к потере остроты зрения. На первый взгляд - это две абсолютно разные проблемы. Но позвоночник является проводником двух кровеносных сосудов, деятельность которых обеспечивает приток крови к мозгу и глазам человека. Поэтому если не можете найти причину внезапного ухудшения видимости, то обратите внимание на здоровье позвоночника.

Привычное положение тела иногда вредит позвоночнику

Для поддержания зрения следите за своей осанкой и здоровьем позвоночника, и вы избежите неприятностей. Старайтесь не поднимать слишком тяжелые вещи, сидите правильно. Если ведете преимущественно сидячий образ жизни, постарайтесь делать перерывы на разминку и гимнастику.

1. Заболевания

Инфекционное заболевания и воспалительные процессы, высокое или низкое давление могут стать причиной расширения или сужения сосудов. Так как человеческий организм един, то состояние сосудов напрямую влияет на здоровье глаз.

1. Усталость

Сильное переутомление снижает резкость всех реакций организма. Следите за своим ритмом жизни, не нужно издеваться над организмом и доводить его до физического истощения. Необходимо соблюдать режим дня, достаточно отдыхать и спать.

Переутомление также приводит к раннему старению, а с возрастом обычно острота зрения падает.

Как поддерживать зрение? Профилактика

Существует несколько способов поддержки хорошего зрения и даже его улучшения. Есть как действенные домашние методы, так и медикаментозные средства лечения:

• Отдых. Рекомендуется давать глазам отдых. Работая за компьютером или смотря телевизор, не забывайте отвлекаться хотя бы на несколько минут.
• Упражнения и гимнастика. Если ситуация еще не сильно запущенна, то при помощи специальной гимнастики для глаз можно добиться хороших результатов.
• Планирование. Научитесь распределять время между работой и отдыхом.
• Организация рабочего пространства. Если вы любитель чтения или вам приходиться заниматься этим в силу своей профессиональной деятельности, оборудуйте себе удобное место с достаточным освещением.
• Правильное питание. Неполноценное питание и недостаток витаминов с течением времени оказывает негативное влияние на весь организм.
• Если уже так случилось, что зрение нарушено, то нужно обратить на это внимание и предпринять необходимые меры. Запишитесь на приме к врачу и подберите контактные линзы или очки для работы за компьютером.

В случае нарушений зрения большого масштаба на помощь придет лазерная коррекция. Благодаря сегодняшнему развитию медицины безвыходных ситуаций и неразрешимых вопросов по поводу, как лучше поддерживать зрение, практически не бывает.

Нам кажется, что животные видят мир примерно так же, как мы. На самом деле их восприятие сильно отличается от человеческого. Даже у птиц - теплокровных наземных позвоночных животных, как и мы, - органы чувств работают иначе, нежели у человека.

Важную роль в жизни птиц играет зрение. Тому, кто умеет летать, необходимо ориентироваться в полете, вовремя замечать пищу, зачастую на большом расстоянии, или хищника (который, возможно, тоже умеет летать и приближается стремительно). Так чем же зрение птиц отличается от человеческого?

Для начала отметим, что глаза у птиц очень крупные. Так, у страуса их осевая длина вдвое больше, чем у человеческого глаза, - 50 мм, почти как теннисные мячи! У растительноядных птиц глаза составляют 0,2–0,6% массы тела, а у хищных, сов и других птиц, высматривающих добычу издали, масса глаз может в два-три раза превышать массу мозга и достигает 3–4% от массы тела, у сов - до 5%. Для сравнения: у взрослого человека масса глаз - примерно 0,02% от массы тела, или 1% от массы головы. А, например, у скворца 15% массы головы приходится на глаза, у сов - до трети.

Острота зрения у птиц гораздо выше, чем у человека, - в 4–5 раз, у некоторых видов, вероятно, до 8. Грифы, питающиеся падалью, видят труп копытного животного в 3–4 км от них. Орлы замечают добычу с расстояния около 3 км, крупные виды соколов - с расстояния до 1 км. А сокол-пустельга, летящий на высоте 10–40 м, видит в траве не только мышей, но даже насекомых.

Какие особенности строения глаз обеспечивают такую остроту зрения? Один из факторов - размер: большие глаза позволяют получить большие изображения на сетчатке. Помимо этого, в сетчатке глаза птицы высока плотность фоторецепторов. У людей в зоне максимальной плотности - 150 000–240 000 фоторецепторов на мм 2 , у домового воробья - 400 000, у обыкновенного канюка - до миллиона. Кроме того, хорошее разрешение изображения определяется соотношением количества нервных ганглиев к рецепторам. (Если несколько рецепторов подсоединено к одному ганглию, разрешение снижается.) У птиц это соотношение намного выше, чем у людей. Например, у белой трясогузки на 120 000 фоторецепторов приходится около 100 000 ганглиозных клеток.

Как и у млекопитающих, у птиц в сетчатке есть область, называемая центральной ямкой, - углубление в середине желтого пятна. В центральной ямке из-за высокой плотности рецепторов острота зрения наивысшая. Но интересно, что у 54% видов птиц - хищных, зимородков, колибри, ласточек и др. - есть еще одна область с наивысшей остротой зрения, для улучшения бокового обзора. Стрижам труднее добывать корм, чем ласточкам, в том числе потому, что у них лишь одна область острого зрения: стрижи хорошо видят только вперед, и способы ловли насекомых на лету у них менее разнообразны.

Глаза у большинства птиц расположены достаточно далеко друг от друга. Поле зрения каждого глаза - 150–170°, но перекрывание полей обоих глаз (поле бинокулярного зрения) составляет у многих птиц лишь 20–30°. Зато летящая птица может видеть то, что делается перед ней, с боков, сзади и даже внизу (рис. 1). Например, крупные и выпуклые глаза американских вальдшнепов Scolopax minor высоко расположены на узкой голове, и у них поле зрения достигает 360° в горизонтальной плоскости и 180° в вертикальной. У вальдшнепа имеется поле бинокулярного зрения не только впереди, но и позади! Очень полезное качество: кормящийся вальдшнеп засовывает клюв в мягкий грунт, разыскивая там дождевых червей, насекомых, их личинок и другую подходящую пищу, при этом видит и то, что творится вокруг. Большие глаза козодоев слегка смещены назад, их поле зрения тоже около 360°. Широкое поле зрения характерно для голубей, уток и многих других птиц.

А у цапель и выпей поле бинокулярного зрения смещено вниз, под клюв: оно узкое в горизонтальной плоскости, но протяженное вертикально, до 170°. Такая птица, когда держит клюв горизонтально, может видеть бинокулярным зрением собственные лапы. И даже поднимая клюв вверх (как делают выпи, поджидая добычу в камышах и маскируясь за счет вертикальных полосок на оперении), она способна смотреть вниз, замечать плавающую в воде мелкую живность и точными бросками ловить ее. Ведь бинокулярное зрение позволяет определять расстояние до предметов.

Для многих птиц важнее иметь не большое поле зрения, а именно хорошее бинокулярное зрение, двумя глазами сразу. Это прежде всего хищные птицы и совы, так как им необходимо оценивать расстояние до добычи. Глаза у них близко посаженные, и пересечение полей зрения достаточно широкое. При этом узкое общее поле зрения компенсируется подвижностью шеи. Из всех видов птиц бинокулярное зрение лучше всего развито у сов, а голову они могут поворачивать на 270°.

Для фокусировки глаз на объекте при быстром движении (собственном, или объекта, или суммарном) нужна хорошая аккомодация хрусталика, то есть способность быстро и сильно быстро менять его кривизну. Глаза птиц снабжены специальной мышцей, изменяющей форму хрусталика эффективнее, чем у млекопитающих. Особенно развита эта способность у птиц, которые ловят добычу под водой, - бакланов, зимородков. У бакланов способность к аккомодации равна 40–50 диоптриям, а у человека 14–15, хотя некоторые виды, например куры и голуби, имеют всего 8–12 диоптрий. Ныряющим птицам помогает еще видеть под водой прозрачное третье веко, закрывающее глаз, - своего рода очки для подводного плавания.

Все, наверное, обращали внимание на то, как ярко окрашены многие птицы. Некоторые виды - чечетки, коноплянки, зарянки, в целом неярко окрашенные, имеют участки яркого оперения. У других во время брачного периода появляются яркие части тела, например фрегаты-самцы надувают красный горловой мешок, у тупиков клюв становится ярко-оранжевым. Таким образом, даже по окраске птиц видно, что у них хорошо развито цветное зрение, в отличие от большинства млекопитающих, среди которых нет таких нарядных созданий. У млекопитающих лучше всех различают цвета приматы, но птицы опережают даже их, и человека в том числе. Это связано с некоторыми особенностями строения глаз.

В сетчатке млекопитающих и птиц есть две основные разновидности фоторецепторов - палочки и колбочки. Палочки обеспечивают ночное зрение, в глазах сов преобладают именно они. Колбочки отвечают за дневное зрение и различение цветов. У приматов три типа (они воспринимают известные всем окулистам и цветокорректорам красный, зеленый и синий цвета), у остальных млекопитающих только два. У птиц четыре типа колбочек с разными зрительными пигментами - красный, зеленый, синий и фиолетовый / ультрафиолетовый. А чем больше разновидностей колбочек, тем больше оттенков различает глаз (рис. 2).

В отличие от млекопитающих, каждая колбочка птиц содержит еще каплю окрашенного масла. Эти капли играют роль фильтров - отрезают часть спектра, воспринимаемого конкретной колбочкой, за счет этого уменьшают перекрытие реакций между колбочками, содержащими разные пигменты, и увеличивают количество цветов, которые могут различать птицы. В колбочках выявлены шесть типов масляных капель; пять из них представляют собой смеси каротиноидов, которые поглощают волны различной длины и интенсивности, а в шестом типе пигменты отсутствуют. Точный состав и окраска капель варьируют от вида к виду: возможно, они обеспечивают тонкую настройку зрения, так, чтобы его возможности наилучшим образом соответствовали среде обитания и пищевому поведению.

Четвертый тип колбочек позволяет многим птицам различать ультрафиолетовый цвет, для людей невидимый. Список видов, для которых эта способность доказана экспериментально, в последние 35 лет сильно вырос. Это, например, бескилевые, кулики, чайки, чистиковые, трогоновые, попугаеобразные и воробьиные. Эксперименты показали, что области оперения, демонстрируемые птицами во время ухаживания, часто имеют ультрафиолетовую окраску. Для человеческого глаза около 60% видов птиц не имеют полового диморфизма, то есть самцы и самки внешне неотличимы, но сами птицы, возможно, так не считают. Конечно, нельзя показать людям, как птицы видят друг друга, но можно примерно представить это по фотографиям, где ультрафиолетовые участки тонированы условным цветом (рис. 3).

Способность видеть ультрафиолетовый цвет помогает птицам отыскивать корм. Показано, что плоды и ягоды отражают ультрафиолетовые лучи, что делает их более заметными для многих птиц. А пустельги, возможно, видят тропинки полевок: они помечены мочой и экскрементами, которые отражают ультрафиолет и за счет этого становятся видимыми для хищной птицы.

Однако, обладая самым лучшим восприятием цвета среди наземных позвоночных, птицы лишаются его с наступлением сумерек. Чтобы различать цвета, птицам нужно в 5–20 раз больше света, чем людям.

Но это еще не все. У птиц есть и другие недоступные нам способности. Так, они видят быстрые движения значительно лучше людей. Мы не замечаем мерцание со скоростью больше 50 Гц (например, свечение люминесцентной лампы нам кажется непрерывным). Временно е разрешение зрения у птиц значительно выше: они могут заметить более 100 изменений в секунду, например у мухоловки-пеструшки - 146 Гц (Jannika E. Boström et al. Ultra-Rapid Vision in Birds // PLoS ONE , 2016, 11(3): e0151099, doi: 10.1371/journal.pone.0151099 ). Это упрощает мелким птицам охоту на насекомых, но, возможно, делает невыносимой жизнь в неволе: лампы в помещении, по мнению человека, нормально светящие, для птицы противно мигают. Птицы способны видеть и очень медленное движение - например, перемещение солнца и звезд по небу, недоступное нашему невооруженному глазу. Предполагается, что это помогает им ориентироваться во время перелетов.

Цвета и оттенки, неизвестные нам; круговой обзор; переключение режимов от «бинокля» до «лупы»; самые быстрые движения видны четко, как в замедленной съемке... Нам трудно даже представить, как воспринимают мир птицы. Можно только восхищаться их возможностями!

Орлиное зрение

Ко всем спортсменам умение делать прогнозы приходит путем тренировок и накопления опыта, однако у некоторых из них есть изначальные преимущества. Все роботы-футболисты из Плимута были оборудованы одинаковыми видеокамерами; человеческий глаз не камера, глаза не могут быть одинаковыми у всех. В спорте это важно, особенно когда речь идет о прогнозировании полета мяча.

Мы видим предметы благодаря тому, что свет, отраженный от них, попадает на сетчатку - внутреннюю оболочку глазного яблока, имеющую в своем составе слой клеток, именуемых палочками и колбочками. Эти клетки входят в состав зрительного анализатора. Реагируя на свет, они преобразуют его в электрические импульсы, которые по зрительному нерву попадают в мозг. Если сравнивать глаз человека с цифровой камерой, можно сказать, что четкость снимка, сделанного на камеру, зависит от числа пикселей светочувствительной матрицы, в то время как острота зрения точно так же может зависеть от плотности слоя палочек и колбочек сетчатки.

В 1996 г. Дэвид Киршен и Даниэл Лэйби с коллегами проверили остроту зрения у 387 профессиональных бейсболистов, иными словами (продолжая аналогию с цифровой камерой), посчитали число пикселей на светочувствительной матрице человеческого глаза. По сравнению с обычными людьми, спортсмены показали впечатляющие результаты: оценку «превосходно» получили 58 % бейсболистов и лишь 18 % испытуемых из контрольной группы, не занимавшихся спортом.

В среднем у игроков Высшей бейсбольной лиги США (не считая питчеров, выполняющих подачи) была зафиксирована острота зрения 6/3,35 на правом глазу и 6/3,6 на левом. Эта запись означает, что если бы спортсмен смотрел на предмет с расстояния шести метров, то человеку с нормальным зрением (6/6, или 1,0), чтобы разглядеть предмет с той же четкостью, пришлось бы приблизиться к нему соответственно на 3,35 или на 3,6 метра.

Итак, острота зрения в значительной мере зависит от числа палочек и колбочек в структуре сетчатки глаза, их плотность может варьировать от 100 000 до 324 000 на квадратный миллиметр. Считается, что этот показатель у каждого человека заложен генетически, то есть успех многих именитых спортсменов отчасти обусловлен хорошим зрением, данным от природы. В результате исследования с участием 157 спортсменов-олимпийцев, представлявших различные виды спорта, было установлено, что у представителей таких видов, как стрельба из лука и софтбол, зрение лучше, чем у легкоатлетов и боксеров. Спортсменам без очков и линз, чтобы достичь вершин в спорте, где залогом успеха является отменное зрение, приходится прилагать дополнительные усилия.

Лучшим игрокам в бейсболе благодаря прекрасному зрению гораздо легче получать информацию о траектории движения объектов на площадке. Бейсбольный мяч имеет характерной формы шов, прошитый красной ниткой, что помогает отбивающему (бэттеру) определить направление закрутки подачи, а также предсказать траекторию дальнейшего движения мяча. Острое зрение позволяет бэттеру считывать эту важнейшую информацию на ранних стадиях полета мяча, что дает ему больше времени на принятие решения и успешное отражение подачи. Такая описательная парадигма получила название «аппаратное и программное обеспечение»: острое зрение («аппаратная часть») облегчает процесс идентификации важных деталей, а мозг («программная часть») получает больше данных для прогнозирования последующего полета мяча.

Это не значит, что люди с плохим зрением не могут достичь успеха в спорте; просто им необходимо несколько иначе подходить к развитию соответствующих навыков, то есть к апгрейду «программной части». Так, известный крикетист Дон Брэдмен, признанный одним из выдающихся бэтсменов и в целом представителей этого вида спорта, имел зрение хуже среднего, из-за чего его не взяли в армию во время Второй мировой войны. Успех в спорте ему обеспечила игра, в которую он играл сам с собой в детстве, не подозревая, что тем самым он развивал зрительно-моторную координацию. Будущий знаменитый крикетист часами стучал мячом для гольфа по резервуару с водой на заднем дворе дома, отбивая мяч столбиком крикетной калитки. Позднее Брэдмен вспоминал: «Тогда для меня это было просто игрой. Но сейчас я понимаю, что, пожалуй, это было идеальным упражнением на отработку точности удара и прекрасной тренировкой для глаз. Мячик для гольфа отскакивал очень быстро, и я едва успевал изготовиться для того, чтобы отбить его». Брэдмену удалось компенсировать недостаток зрения за счет развития зрительно-моторной координации: он реагировал на бросок гораздо позже, чем другие игроки, но при этом у него получался идеальный прием подачи.

Вместе с тем людям, от природы имеющим острое и хорошее пространственное зрение, как правило, легче дается «апгрейд ПО».

У плимутских роботов разница между аппаратной частью и программным обеспечением состоит именно в этом. Процесс обработки визуальной информации у них является, по выражению Калверхауса, многопоточным. Данные анализируются параллельно по разным аспектам, что ускоряет получение результата. «По одному потоку данные с камеры поступают в буфер, по другим происходит их обработка, - объясняет он. - Есть поток данных о локализации мяча и линий на поле, есть - о местонахождении различных препятствий или других роботов». Человеческий мозг выполняет схожие операции, только по нему трудно определить, где именно заканчивается «аппаратная часть» и начинается «программная».