понедельник, 21 марта 2016 г.

Наш мир глазами собаки

Долгое время считалось, что окружающее собаки видят черно-белым, но последние исследования американских ученых доказали, что мир этих животных более ярок, чем казалось ранее. Однако не стоит думать, что ощущение цвета у них идентичное человеческому.
Тут играет роль строение глаза. За восприятие цвета отвечают колбочки, а в сетчатке глаза собаки их меньше, чем у человека. Кроме того, сетчатка глаза человека содержит колбочки трех типов, каждый из которых реагирует на свой диапазон цвета. Одни из них наиболее чувствительны к длинноволновому излучению - красному и оранжевому цветам, вторые - к средневолновому (желтому и зеленому), а третьи реагируют на голубой, синий и фиолетовый цвета.


Команда российских учёных из Лаборатории обработки сенсорной информации Института проблем передачи информации РАН продолжили исследование Нейтца, проведя эксперимент с участием восьми собак различных пород.
Четыре листа бумаги были окрашены в тёмно-жёлтый, тёмно-синий, светло-жёлтый и светло-синий цвета. Тёмные и светлые оттенки были использованы для проверки теории, что собаки различают элементы в зависимости от уровня яркости.
В ходе эксперимента учёные помещали листы определённых цветов перед мисками с кормом, запертыми в ящике (тёмно-жёлтый лист был повешен над миской с сырым мясом). Таким образом, животные не могли ни по виду, ни по запаху определить, что находится в кормушке. Вначале животные ознакомились с содержимым каждой миски и соотнесли его с цветами листов. После трёх подходов каждый пёс запомнил, что тёмно-жёлтый цвет указывает на чистое мясное блюдо (которое для них является предпочтительным).
После этого учёные решили проверить, ориентируются ли собаки на яркость или исключительно на цвет. Они предложили животным выбрать между светло-жёлтым и светло-синим цветами. Если бы собака выбрала светло-синий цвет, это бы означало, что животные ориентируются по яркости, так как его яркость примерно соответствует яркости тёмно-жёлтого листа. А если светло-жёлтый, это означало бы, что они запомнили именно цвет. В результате каждый пёс отдал предпочтение жёлтому цвету.
Исследования показывают, что в условиях естественного освещения собаки больше ориентируются на цвет. При выборе между зрительными стимулами, различными и по яркости, и по цвету, восемь ранее не тренированных собак сочли цвет более информативным фактором. Таким образом, даже для животных, обладающих двумя фоторецепторными колбочками, условие цветовой градации может быть преобладающим.

У собак колбочки, чувствительные к красному цвету, отсутствуют. Поэтому они не улавливают разницу между желто-зеленым и оранжево-красным цветами - это похоже на то, как видят дальтоники. А то, что человек воспринимает как сине-зеленое, собаке может казаться белым. Но эти животные гораздо лучше человека различают оттенки серого цвета. И дело не только в том, что в сетчатке глаза собаки больше палочек - светочувствительных клеток, отвечающих за зрение в сумерках. Скорее всего, сами палочки у них более чувствительны, чем у человека. Поэтому у собак хорошее ночное зрение.
Собаки видят в темноте гораздо лучше людей - в три, а то и в четыре раза. Собаки - так называемые переходные животные (что-то среднее между дневными и ночными). Поэтому для них важно хорошо видеть при любой освещенности. Сетчатку глаза собаки можно условно разделить на две половины: верхнюю и нижнюю. Верхняя обеспечивает лучшее зрение на фоне темной земли. Позади фоторецепторов верхней половины расположена светоотражающая мембрана. Свет, проникающий в глаз, отражается мембраной, как рефлектором автомобильной фары. Отраженные лучи, в свою очередь, тоже улавливаются палочками и колбочками. Получается как бы два луча вместо одного. А нижняя часть сетчатки содержит темный пигмент, который поглощает «лишние» световые лучи. За счет этого глаз собаки оптимально работает при сильной освещенности.

В строении глаза человека и собаки есть принципиальные различия. Собаки иначе воспринимают цвета. Но это даже не главное. В человеческом глазу есть так называемое «желтое пятно». Оно содержит только колбочки и находится в центре сетчатки, на оптической оси глаза. Таким образом, именно на колбочки попадают прямые, не искаженные при прохождении через роговицу и хрусталик лучи света. Палочки же расположены по остальной области сетчатки.
У собак желтого пятна нет. Поэтому острота зрения у них примерно в три раза ниже, чем у человека. Если бы мы захотели проверить зрение собаки с помощью обычной проверочной таблицы, которая висит в кабинете окулиста, то собака - теоретически, разумеется, - различила бы лишь третью строчку. Напомню, что человек с нормальным зрением читает десятую.
То, что собаки близоруки - довольно распространенное заблуждение. С помощью обширных исследований выяснилось, что собаки имеют слабую дальнозоркость (до +0,5 диоптрии). Это примерно соответствует показателям большинства взрослых людей. Так что дело тут не в близорукости. Просто для хищника острота зрения не важна. Важна способность видеть одинаково хорошо как днём, так и ночью и четко определять объект охоты. Отсюда их способность лучше видеть движущийся объект, чем неподвижный. За счет того, что в глазу собаки больше палочек, она может видеть перемещающийся предмет на расстоянии 800-900 метров. Тот же предмет, но неподвижный собака различает только с 600 метров. Именно поэтому от собаки нельзя бегать. У неё включается инстинкт, она сразу воспринимает убегающего как добычу.

Ещё одно преимущество собаки - более точное определение дистанции. Можно предположить, что это достигается за счёт того, что палочки расположены около оптической оси глаза (там, где у человека находится желтое пятно, в котором палочек нет). На близком расстоянии глаз собаки хуже «наводится на резкость», чем у человека. Человек способен фокусировать зрение на предметах, находящихся всего в нескольких сантиметрах. Для собаки все, что ближе 35-50 см, выглядит расплывчатым.
Поле зрения собаки тоже не такое, как у человека. Глаз человека имеет поле зрения в форме круга, у собаки же оно «растянуто» в стороны. Кроме того, у нас оси глаз параллельны, а глаза собаки расположены так, что их оптические оси расходятся примерно на 20 градусов. За счет этого поле зрения собаки составляет 240-250 градусов - примерно на 60-70 градусов больше, чем у человека. Это, конечно, средние цифры. Тут многое зависит от породы - важны строение черепа, расположение глаз и даже форма носа. У собак с широкими мордами и коротким носом (например, пекинес, мопс, английский бульдог) глаза расходятся под сравнительно малым углом. Поэтому они имеют более ограниченное боковое зрение. У узкомордых охотничьих пород с вытянутым носом оси глаз расходятся под большим углом, следовательно, и поле зрения будет очень широким. Что и понятно: для охоты такое качество просто необходимо.


Если у собаки уши стоят (у овчарки, например), то для неё основным будет слух. А если висят, как у спаниеля, то главное действительно обоняние.
А зрение, конечно, уходит на второй или третий план. Вот почему собаки не узнают себя в зеркале. Для человека зрение - это около 90% информации, которую он получает о мире. А у собак и кошек образ складывается в значительной степени из слуха и обоняния. Так что визуальный объект, который никак не пахнет и не издает звуков, для них чистая абстракция, поэтому фото для собак – просто кусок плотной бумаги. А весело тявкающий возле зеркала питомец на самом деле не радуется своей новой челочке или очаровательному бантику – себя он не узнает – привлекает, скорее, мельтешение в отражающей поверхности.
Несмотря на утверждение некоторых хозяев, что их пес с азартом смотрит футбол, или предпочитает мультфильмы, вряд ли он воспринимает телепередачу, как и человек. Частота, при которой человеческий глаз воспринимает чередование кадров как движущийся образ, - 50-60 герц. У собак же эта частота выше - около 80 герц, поэтому связанного движения они не увидят – лишь бессвязное чередование картинок. Осознанно воспринимать телевизор животные не могут. Само собой, телевизоры рассчитаны на человека. Впрочем, телевизоры нового поколения имеют частоту 100 герц. Уже отснято несколько фильмов специально для животных, а в Америке даже создают для них специальный канал.