O tom, jak kočky a psi vidí svět, bylo řečeno a napsáno mnoho empirických dohadů, které nemají žádný vztah k pravdě. Pokud vás zajímá, jak vidí vaši mazlíčci, pak nám veterinární oftalmolog a autoritativní publikace o veterinární oftalmologii pomohou zjistit to na základě faktů!
Kočka s embryonálním nedostatečným vývojem perzistentní pupilární membrány
Zrak je komplexní proces, jeden z pěti smyslů (spolu se sluchem, chutí, čichem a hmatem), jehož prostřednictvím můžeme my a naše zvířata komunikovat s vnějším světem.
Biologická evoluce zraku začala nejjednodušším okem citlivým na světlo, díky kterému staré živé organismy pochopily, kde je světlo a kde tma.
Postupným zdokonalováním se zrakový aparát vyvinul ve složité komorové oči s rohovkou, sítnicí a čočkou a získal také světlocitlivé pigmenty – opsiny, které umožňují rozlišovat specifické barvy světelného spektra.
V závislosti na počtu a typech opsinů vidí různé živé organismy okolní prostor odlišně.
Člověk má 3 druhy fotosenzitivních pigmentů, díky kterým můžeme rozlišit kombinace červené, modré a zelené.
Pozoruhodné je, že starší organismy mají více opsinů než lidé. Například ptáci a plazi mají 4 opsiny, které jim umožňují vidět ultrafialové paprsky. Raci mantis mají až 12 opsinů, což jim umožňuje vidět ultrafialové, infračervené vlny a gama paprsky! Zatímco většina savců má pouze 2 druhy opsinu, velryby mají 1, takže svět vidí černobíle.
Tento rozptyl není v žádném případě náhodný a vysvětluje se stanovištěm. Za vlády dinosaurů byla většina savců nucena bdít hlavně v noci. Proto se jejich oči přizpůsobily nočnímu světlu a jelikož je v noci tma (světelné spektrum je každopádně nižší), v procesu evoluce se opsiny ztrácely jako nepotřebné. Ze stejného důvodu velryby „ztratily“ své opsiny, protože „žijí na dně oceánu“, kde není prakticky žádné světlo, což znamená, že není třeba identifikovat barvy.
Je zajímavé, že přechodem na denní životní styl byly některé opice schopny znovu vyvinout červený opsin (možná za účelem rozlišení mezi zralostí a toxicitou plodů, které jedí).
Jak je to tedy s kočkami a psy?
Lidé lidskýma očima
Kočky, stejně jako lidé, mají 3 druhy světlocitlivých pigmentů a rozlišují kombinace červené, modré a zelené barvy. Barevná paleta očima koček je však bledší než očima lidí kvůli nižšímu obsahu opsinu v sítnici. Tento rozdíl v kočičím vidění od našeho ovlivňuje nejen bledost obrázku, ale také barvu předmětu v závislosti na jeho velikosti – velký červený předmět (rajče) bude kočka vidět jako červený a malý červený předmět ( brusinka) se v kočičích očích objeví šedavě.
Lidé očima kočky
Psi mají pouze 2 opsiny – červenou a modrou. Zelená barva pro psa bude vypadat jako různé kombinace šedých a modrých tónů. Psi ale také vnímají červenou barvu jinak než my, protože jejich barevná škála zasahuje jen malou část červeného spektra, čili červená je pro psy podbarvená barva.
Existují i jiné kombinace druhů opsinů, například kůň je má také dva, jako pes, ale jiné jsou modré a zelené a nejsou červené. To neznamená, že pro koně červené předměty neexistují, ale že je vidí jako různé odstíny modré a zelené. A pro lepší vidění ve tmě a odříznutí zbytečných modrých vln je chytře navržena čočka koňského oka – má speciální žlutý filtr, díky kterému je svět koně ještě žlutější 🙂
Lidé očima koně
Kromě odlišného vnímání barevných spekter každý ví, že noční vidění u zvířat je lepší než u lidí. Kočkám a psům se připisuje fantastické schopnosti vidět ve tmě. Ale je to tak? A mohou se tím chlubit všechna zvířata? Pojďme na to přijít.
Abychom na tuto otázku odpověděli, vraťme se k anatomii fundu.
Ve fundu zvířat se rozlišuje optický disk, sítnice, cévy sítnice a tapetum. Je velmi podobný lidskému fundu, až na tapetum. Právě v této struktuře spočívá tajemství dobrého nočního vidění u zvířat.
Tapetum lucidum je druh reflexní desky umístěné pod sítnicí. Barevně je velmi různorodá (modrá, žlutá, zelená, červená, oranžová, hnědá), ale většinou žlutozelená u koček a oranžová u psů. Určitě jste viděli, jak kočce nebo psovi září oči. Jedná se o odraz tapeta nebo veterinárně řečeno tapetálního reflexu.
Veterinární centrum “Zoostatus” za soumraku lidskýma očima
Nyní, když je anatomická otázka vyřešena, můžeme přejít k té fyziologické. Světelný paprsek procházející sítnicí v ní vyvolá reakci, jejímž výsledkem je elektrický impuls do mozku. Ale když je světla málo, například za soumraku, může být světelný paprsek velmi slabý a pro sítnici nepolapitelný, to znamená, že impuls, který by měl jít do mozku, nevznikne. Proto se v mozku pozorovatele nevytvoří obraz; nevidí nic. Zde tapetum přichází na pomoc těm, kteří ho mají, protože paprsek světla procházející sítnicí se od tapeta odrazí a znovu projde sítnicí. Kombinovaný účinek přímých a odražených paprsků světla tak může spustit kaskádu reakcí v sítnici a přeměnit ji na elektronický impuls, který bude mozku stačit k sestavení obrázku.
Mnoho zvířat má tapetum: psi, kočky, koně, sloni, jeleni, lvi, tygři, vlci. Ale prasata, většina opic, ptáci a exotická zvířata to nemají. Proto ne všechna zvířata vidí ve tmě dobře.
Veterinární centrum “Zoostatus” za soumraku očima kočky
Nespěchejte však s vyvozováním závěrů. Jde o to, že mít tapetum není neotřesitelná superschopnost. Aby tapetum plnilo svou funkci, je potřeba ještě určitý zdroj světla, například hvězdná obloha, měsíc nebo něco jiného. Jinými slovy, tapetum zlepšuje noční vidění, ale zvíře v naprosté tmě neuvidí a dobrá orientace koček a psů ve tmě je možná díky čichu, sluchu a hmatu.
Kůň se na tebe dívá 🙂
Abychom získali co nejúplnější obrázek o zraku našich mazlíčků, je třeba přidat ještě jeden parametr – zrakovou ostrost.
Zraková ostrost je charakteristická pro jasnost vnímaného obrazu. U lidí se určuje pomocí Sivtsevovy tabulky. Je to vzácný člověk, který toto vyšetření nepodstoupil, sedí před plakátem s písmeny různých velikostí a snaží se vidět něco jiného než Ш a Б 🙂
V závislosti na počtu přečtených řádků je dán výsledek např. 20/100 (to znamená, že pacient viděl z 20 stop to, co zdravý člověk vidí ze 100 stop, a to je jeho nejlepší výsledek).
Na základě studií sítnice podpořených experimentálními daty vědci zjistili, že zraková ostrost psů se může lišit od 20/50 do 20/140. Kočky mají horší vidění – 20/100–20/200. Ale kůň vidí lépe než kočky a psi – 20/30.
Pes s heterochromií (různé barvy očí)
Na světě existuje obrovské množství živých organismů, které vidí jinak (a některé mnohem lépe, rozmanitěji) než my a naši mazlíčci, rozlišují ultrafialové, infračervené a možná gama paprsky.
Jejich vize je tak odlišná, že snadno přesahuje naše chápání a světonázor.
Pravděpodobně je kolem nás tolik důležitých nebo prostě krásných věcí, které jednoduše nevidíme kvůli anatomickým rysům našeho očního aparátu. Možná nám převážně denní životní styl jednoho dne pomůže vyvinout se a vidět víc (jen „sovy“ zůstanou v letu), ale to je úplně jiný příběh 🙂
Velice vám děkuji za pomoc při psaní článku veterinárnímu oftalmologovi Olegu Yastrebovovi (Veterinary oftalmological Clinic Recom, St. Petersburg).
Článek na blogu VKontakte
Článek na blogu v LiveJournalu
Článek na facebookovém blogu
Článek si můžete stáhnout ve formátu pdf, epub nebo doc zde
Asi každého z nás někdy napadlo, jak vidí zvířata? Tato otázka mě také zaujala a po hledání odpovědi v knihách jsem ji našel. Představte si moje překvapení, když jsem po zhlédnutí desítek videí a přečtení nejoblíbenějších článků na toto téma zjistil, že všechny neodpovídají realitě!
V tomto článku zhodnotím vizi psů, koček a koní a zanechám odkazy na autoritativní publikace o veterinární oftalmologii. Začnu však trochu zpovzdálí.
Zrak je velmi složitý proces, jeden z pěti vnějších smyslů, díky kterému můžeme pomocí očí vidět předměty kolem sebe.
Když se vidění v živých organismech teprve objevovalo, představovalo ho nejjednodušší světlo citlivé oko a umožňovalo pochopit, kde je světlo a kde tma. Velmi neobvyklým a zajímavým příkladem je medúza krabicová, která má 4 jednoduché oči citlivé na světlo a také 2 složité komorové oči s rohovkou, čočkou a sítnicí. Taková medúza vidí svět, ale obraz není moc ostrý!
Postupným zdokonalováním zrakový aparát získával světlocitlivé pigmenty (opsiny), které umožňovaly určovat konkrétní barvy světelného spektra. Samozřejmě došlo i k dalším změnám, ale těmi se v tomto článku nebudeme zabývat.
Jak lidé vidí?
Lidé mají tři světlocitlivé pigmenty (opsiny), díky nimž vidí kombinace červené, zelené a modré. A to je obzvláště vtipné, protože mnohem starší formy života mají více těchto pigmentů. Například starověký rak kudlanka má 12 (!) takových opsinů a většina ptáků a plazů má 4 opsiny, což jim umožňuje vidět ultrafialové vlny. Většina savců jsou dichromanti (2 opsiny) a velryby jsou monochromní (1 opsin) – a dokonce vidí černobíle. Odborníci na evoluci tento jev vysvětlují tím, že za vlády dinosaurů byli savci (včetně lidí) vzhůru hlavně v noci. Během tak dlouhé doby se jejich oči přizpůsobily nočnímu světlu a ztratily své opsiny (k čemu jsou v noci?). Nyní vidíme jiný obrázek: nový způsob života znamená nové změny, například opice starého světa obnovily červený opsin (možná to potřebují, aby rozlišily zralé ovoce od nezralých a také od jedovatých).
Toto je obrázek, který my lidé, jakožto trichromanti, vidíme, když sedíme v parku (kliknutím obrázek zvětšíte).
Lidské trichromatické vidění Park lidskýma očima
Jak vidí kočky
Kočky, stejně jako lidé, jsou trichromanti. To znamená, že jejich sítnice obsahují tři opsiny, což jim umožňuje vidět kombinace červené, modré a zelené. Kočky vidí téměř stejnou barevnou paletu jako lidé, ale bledší. Také kvůli nižšímu obsahu opsinu v sítnici bude barva předmětu záviset na jeho velikosti: kočka uvidí červené jablko jako červené, ale červená třešeň bude vypadat šedavě. (Loop & Bruce, 1978). Zde je přibližný obrázek toho, jak kočky vidí svět (klikněte pro větší obrázek).
Trichromatické vidění u koček Park očima kočky
Jak psi vidí
Psi jsou dichromanti. Jejich sítnice obsahuje červené a modré opsiny, ale postrádá ty zelené (Jacobs et al., 1993). Červenou však vidí jinak, než jsme na ni zvyklí, protože jejich barevná škála zasahuje jen malou část červeného spektra. Proto je červená barva u psů více zabarvená. Zde je hrubý obrázek toho, jak psi vidí svět. Vezměte prosím na vědomí, že pro psy je zelená kombinací šedých a modrých tónů: rozdíl mezi tmavě zelenou a světle zelenou pocítí jako odstíny. (kliknutím obrázek zvětšíte)
Dichromatické vidění psa Park očima psa
Jak vidí koně
Koně jsou také dichromanti. Jejich sítnice rozpoznávají kombinace modré a zelené, ale nemají červený opsin. To však neznamená, že červená barva pro koně neexistuje, jen ji vidí jako tmavší odstín modrozelených barev. (Roth a kol., 2008). Kůň má však ještě jeden chytrý přístroj – jeho objektiv. Čočka koně má žlutý filtr, umožňující koni vidět vše v nažloutlé barvě. Tento filtr je považován za nezbytný nejen pro lepší noční vidění, ale také pro odstranění přebytečného modrého světla (Brondsted et al., 2012). Zde je přibližný obrázek toho, jak koně vidí svět (klikněte pro větší obrázek).
Koňské dichromatické vidění Park očima koně
Jak vidí zvířata ve tmě?
Kromě odlišného vnímání barevných spekter každý ví, že noční vidění u zvířat je lepší než u lidí. Kočkám a psům se připisuje fantastické schopnosti vidět ve tmě. Ale je to tak? A mohou se tím chlubit všechna zvířata? Pojďme na to přijít.
Abychom zjistili, jak zvířata vidí ve tmě, podívejme se na anatomii fundu.
Ve fundu zvířat se rozlišuje optický disk, sítnice, cévy sítnice a tapetum. Je velmi podobný lidskému fundu, až na tapetum. Právě v této struktuře spočívá tajemství dobrého nočního vidění u zvířat.
Tapetum lucidum je druh reflexní desky umístěné pod sítnicí. Barevně je velmi různorodá (modrá, žlutá, zelená, červená, oranžová, hnědá), ale většinou žlutozelená u koček a oranžová u psů. Určitě jste viděli, jak kočce nebo psovi září oči. Jedná se o odraz tapeta nebo veterinárně řečeno tapetálního reflexu.
Psí fundus Fundus kočky
Nyní, když je anatomická otázka vyřešena, můžeme přejít k té fyziologické. Světelný paprsek procházející sítnicí v ní vyvolá reakci, jejímž výsledkem je elektrický impuls do mozku. Ale když je světla málo, například za soumraku, může být světelný paprsek velmi slabý a pro sítnici nepolapitelný, to znamená, že impuls, který by měl jít do mozku, nevznikne. Proto se v mozku pozorovatele nevytvoří obraz; nevidí nic. Zde tapetum přichází na pomoc těm, kteří ho mají, protože paprsek světla procházející sítnicí se od tapeta odrazí a znovu projde sítnicí. Kombinovaný účinek přímých a odražených paprsků světla tak může spustit kaskádu reakcí v sítnici a přeměnit ji na elektronický impuls, který bude mozku stačit k sestavení obrázku.
Mnoho zvířat má tapetum: psi, kočky, koně, sloni, jeleni, lvi, tygři, vlci. Ale prasata, většina opic, ptáci a exotická zvířata to nemají. Proto ne všechna zvířata vidí ve tmě dobře. Noční dravci mají samostatné mechanismy pro noční vidění, moc se o nich neví, takže se zatím omezíme jen na zmínku.
Lidské noční vidění Noční vidění koně Noční vidění kočka/pes
Nespěchejte však se závěry. Jde o to, že mít tapetum není neotřesitelná superschopnost. Aby tapetum plnilo svou funkci, je ještě potřeba určitý zdroj světla, například hvězdná obloha, měsíc atd. Jinými slovy, tapetum zlepšuje soumrak a noční vidění, ale v naprosté tmě se zvíře bude pohybovat pomocí čichu, sluchu a hmatu.
Abychom získali co nejúplnější obrázek o zraku psů, koček a koní, je třeba přidat ještě jeden parametr – zrakovou ostrost.
Zraková ostrost je charakteristická pro jasnost vnímaného obrazu. U lidí se určuje pomocí Sivtsevovy tabulky. Jde o vzácného člověka, který toto vyšetření nepodstoupil. Na Západě se k určení zrakové ostrosti používá Snellenův diagram. Podstatou testu zraku je, že pacient musí číst písmena na různých řádcích ze vzdálenosti 6 metrů (20 stop). Aby se pacient nemusel vzdálit od stolu, je každý řádek vytištěn menším písmem. V závislosti na počtu přečtených řádků je dán výsledek např. 20/100 (to znamená, že pacient viděl z 20 stop to, co zdravý člověk vidí ze 100 stop, a to je jeho nejlepší výsledek).
Na základě studií sítnice, podpořených experimentálními daty, vědci zjistili, že zraková ostrost psů se může lišit od 20/50 do 20/140 (v obvyklém systému Sivtsev je to přibližně 0,4-0,14). Kočky mají horší vidění – 20/100-20/200 (podle Sivtsevovy tabulky 0,1-0,2). Ale kůň vidí lépe než kočky a psi – 20/30 (přibližně 0,7-0,8! podle Sivtsevovy tabulky).
Červená je kočka, modrá je pes, žlutá je kůň
Na světě je obrovské množství zvířat, která vidí jinak než my. Samozřejmě nemůžeme přesně říct, jak zvířata vidí, ale na základě dat získaných z vědeckého výzkumu můžeme jen hádat, jak svět vypadá v jejich očích. Někdy je těžké si představit, jak rozmanité může být vidění. A jaké to je vidět ultrafialové nebo infračervené paprsky, nebo třeba gama paprsky! A jaký by mohl být náš život, kdybychom tohle všechno mohli vidět?
Oftalmolog vašeho mazlíčka Yastrebov O.V.
