Zastanawialiście się kiedyś jaki
obraz widzi meduza albo nietoperz?
(Steve Jurvetson)

Narząd wzroku rozwijał się i
różnicował stopniowo, co widać po jego specjalizacji od coraz to niższych
ewolucyjnie zwierząt, aż do nas – naczelnych. Zaczynając od parzydełkowców,
posiadają one ropalium. Jest to prosty narząd zawierający światłoczułe komórki
oraz komórki barwnikowe, czasem także przeźroczyste komórki, pełniące funkcję
soczewki. Ponadto ropalium zawiera statocysty pozwalające meduzie na orientację
grawitacyjną, będące narządem równowagi. Na poniższym obrazku widać, że meduza
właściwie nie rozróżnia barw, jej widzenie ogranicza się do wyczuwania
natężenia światła.
jak widzi meduza
(źródło: www.blogs.discovermagazine.com)
oko meduzy
(źródło: http://invertebrata.cba.pl/?page_id=22)
U skorupiaków występuje oko
naupliusowe. Jest ono odpowiednikiem przyoczek owadów oraz oczu ostrogonów
(skrzypłocze) i kikutnic (,,pająki morskie’’). Ponadto skorupiaki posiadają
oczy superpozycyjne, zbudowane z omatidiów. Każde omatidium posiada rogówkę,
aparat dioptryczny, komórki barwnikowe i receptory. Skorupiaki widzą zatem
mozaikowo.
oko naupliusowe
(oko naupliusowe u przekopnicy, źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Oko_naupliusowe)
ommatidium
(omatidium kryla, źródło: http://en.wikipedia.org/wiki/Ommatidium)
U szczękoczułkowców, których
głównymi przedstawicielami są pajęczaki oczy liczą sobie 3 do 4 par lub też
występuje całkowity zanik oczu (biczykoodwłokowce i kapturce). Dla pająków zmysł wzroku nie ma większego
znaczenia. Pozwala co najwyżej na odróżnienie dnia od nocy. Wyjątkiem są
skakuny, u których widzenie jest ważnym elementem poznawczym.
skakun
(skakun, źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Skakunowate_%28paj%C4%85ki%29)
Oczy owadów różnią się od oczu
skorupiaków tym, że nie są superpozycyjne lecz apozycyjne, co daje ciemniejszy,
ale bardziej wyostrzony obraz. Nadal jest to jednak obraz mozaikowy.
(źródło: http://lolsnaps.com/funny/55224)
Głowonogi posiadają duże oczy.
Mogą one sięgać nawet 45% masy ciała. U łodzików, prymitywnych głowonogów
przypominających amonity, występuje oko prymitywne. Brak w takim oku ciała
szklistego i soczewki. Jest to otwór pokryty nabłonkiem walcowatym, z pręcikami
skierowanymi w stronę otworu. Drugim typem jest oko płaszczoobrosłych. Posiada
soczewkę, rogówkę, tęczówkę. Głowonogi są zdolne do akomodacji oka. Następuje
to jednak w inny sposób, niż u ssaków. W przypadku tych drugich akomodacja
zachodzi na skutek zmiany kształtu soczewki, a u głowonogów ze względu na jej
przesuwanie. Wzrok ośmiornic jest wyspecjalizowany. To, czym się wyróżnia to
widzenie światła spolaryzowanego. Warto też zaznaczyć, że oczy głowonogów nie
są homologiczne do oczu kręgowców. W przypadku głowonogów oczy to wytwór skóry,
w przypadku kręgowców – wytwór mózgu.
(źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/P%C5%82aszczoobros%C5%82e)
łodzik
(łodzik, źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%81odziki)
U ryb jednym z ważniejszych
przystosowań do środowiska, w którym żyją jest brak powiek. Źrenice ryb w
większości przypadków nie mają zdolności zwężania i rozszerzania. Ryby są
krótkowzroczne, mają zdolność akomodacji oka. Soczewka oka ryb jest
skonstruowana tak by zwiększać pole widzenia. Przystosowaniem ryb żyjących na
dużych głębokościach jest obecność dwóch soczewek, jednej skierowanej w dół, a
drugiej ukośnie ku górze.
oko ryby
(źródło: http://kaprum.cz/ryby/)
U larw płazów (kijanek) oko nie
jest pokryte powieką. Podczas przeobrażenia powstaje ów narząd, gruczoły łzowe,
soczewka zostaje spłaszczona, a rogówka zmienia kształt na bardziej kopulasty.
U dorosłego płaza możliwe jest widzenie barw, ostre widzenie, akomodacja oka
pozwalająca na dostrzeżenie rzeczywistości odległej o 2 metry. Odpowiednie widzenie
zapewnia płazom m.in. obecność zielonych pręcików w siatkówce. Ponieważ płazy
zróżnicowały się ewolucyjnie na płazy bezogonowe (żaby, ropuchy, rzekotki),
płazy ogoniaste (salamandry, traszki) i płazy beznogie (marszczelce), istnieją
różnice między tymi grupami zwierząt. Płazy ogoniaste posiadają dwie powieki,
płazy bezogonowe trzy powieki, natomiast oczy marszczelców są silnie
uwstecznione.
(marszczelec, źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Marszczelec_pier%C5%9Bcieniowy)
Gady posiadają trzy powieki. U
węży powieka jest zrośnięta i przezroczysta, co zaobserwować można na wylince.
Zrośnięcie powiek u węży wynika z faktu, że przez pewien czas prowadziły
podziemny tryb życia. U grzechotnikowatych, pytonów i węży boa wykształciła się
możliwość widzenia promieniowania cieplnego. Pierwotnie gady (i nie tylko gady) posiadały trzecie
oko – oko ciemieniowe. W toku ewolucji przekształcone zostało w szyszynkę
wydzielającą melatoninę (która u ssaków reguluje cykl dobowy), natomiast
zachowało się u hatterii, będącej żywą skamieniałością,
czyli współcześnie żyjącym gatunkiem, będącym pozostałością po wymarłej grupie organizmów o bardziej pierwotnych cechach. Oko ciemieniowe czasem występuje też u innych, niższych ewolucyjnie zwierząt.
oko ciemieniowe
(źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Oko_ciemieniowe)
Oczy ptaków są rozmieszczone tak,
że umożliwiają obserwację w zakresie 300 stopni. U ptaków szponiastych oczy są
bardziej z przodu, co poprawia postrzeganie głębi obrazu. Oczy ptaków
drapieżnych nocnych bardziej obfitują w pręciki, dominujące nad czopkami. Ptaki
wodne mają elastyczne soczewki, co przystosowuje je do nurkowania. Co ciekawe,
ptaki posiadają czwarty rodzaj czopków, pozwalających widzieć w ultrafiolecie, a to sprawiło, że wiele gatunków ptaków posiada upierzenie w tym kolorze, niewidocznym dla nas, ludzi. Niektóre gatunki ptaków potrafią dostrzec kierunek polaryzacji
światła. Ptaki posiadają trzecią powiekę – migotkę. W przeciwieństwie do ludzi,
ptaki posiadają dwie plamki żółte, a to pozwala im na widzenie jednocześnie
dwóch ostrych punktów. W przypadku mew i rybitw występują aż trzy plamki żółte.
Oczy ptaków są często większe od ich mózgu.
Nietoperze nie posiadają zwykle
czopków, przez co widzą czarno-biało. Jednak rodopsyna u nietoperzy może mieć
dwa szczyty czułości i w efekcie te nietoperze, których czopki posiadają dwa
szczyty czułości rodopsyny, mogą widzieć w ultrafiolecie.
jak widzi nietoperz
(skonstruowany obraz widziany przez nietoperza z jednym szczytem czułości rodopsyny, źródło: http://magazyn.salamandra.org.pl/m17a25.html)
(skonstruowany obraz widziany przez nietoperza z dwoma szczytami czułości rodopsyny, źródło: http://magazyn.salamandra.org.pl/m17a25.html)
U większości ssaków lądowych
występuje widzenie dwubarwne. Wynika to z braku odbierania fal zielonych. W
przypadku naczelnych, w tym człowieka, odbierane są zarówno fale czerwone,
niebieskie, jak i zielone, dzięki czemu widziany przez nas obraz jest bogatszy w kolory.
Cechy te wiążą się z ewoluowaniem zgodnie z danym trybem dnia – nocnym lub
dziennym.

(skonstruowany obraz widziany przez większość ssaków lądowych, źródło: http://magazyn.salamandra.org.pl/m17a25.html)
(obraz widziany przez naczelne, w tym ludzi, źródło: http://magazyn.salamandra.org.pl/m17a25.html)
To co wyróżnia konie to słabe
mięśnie napinające soczewkę, co sprawia, że by dokonać akomodacji oka, koń musi
poruszać głową. Oko konia potrzebuje więcej czasu do przestawienia się nagle z
otoczenia oświetlonego do ciemnego, co daje tzw. moment zawahania. Konie, jak i
inne nieparzystokopytne (tapirowate, nosorożce, zebry) mają zdolność do
widzenia panoramicznego, co przydatne jest podczas cwałowania (najszybszego
galopu) by się nie potknąć.

Ostatnią grupą zwierząt, jaką
opiszę będą walenie, czyli ssaki typowo wodne. Ich oczy są silnie spłaszczone.
Część oka wystawiona na działanie czynników zewnętrznych posiada silniejszy
nabłonek. Twardówka pozwala na zmianę kształtu oka w celu przystosowania do
panującego ciśnienia, a także chroni przed słoną wodą. Rogówka i soczewka u
waleni są specjalnie przystosowane do załamania światła na powierzchni wody.
Bez tego byłyby krótkowzroczne obserwując rzeczywistość nad powierzchnią wody.
Brak jest gruczołów łzowych, gdyż ze względu na otoczenie nie miałyby one
swojego zastosowania. Występują natomiast gruczoły wydzielające lepką
substancję ochraniającą oko. Ciekawostką jest, że u delfinów zaobserwowano,
podobnie jak u kameleonów, poruszanie oczyma niezależnie od siebie. Źrenica
waleni potrafi się znacznie rozszerzać – podobnie jak u kotów, co jest
ewolucyjnym przystosowaniem do widzenia pod wodą o ograniczonym dostępnie
światła. Niektóre delfiny posiadają specjalną błonkę zawierającą związki
umożliwiające bioluminescencję. 
(źródło: http://hydrocorner.pl/?p=527)
Widzenie u większości delfinów jest
monookularne (jednooczne), wyjątkiem są delfiny rzeczne, które posiadają wąski dziób (Inia, delfin gangesowy), przez co mogą widzieć częściowo stereoskopowo.
Niektóre walenie wytwarzają imitację oczu w okolicy właściwych narządów, co ma
na celu ochronę wzroku przed atakami drapieżników.   
(Inie, autor: Auch, źródło: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Inia_geofrensis_r%C3%ADo_Negro.jpg)

Chcesz wesprzeć rozwój mojego bloga? Możesz to zrobić zostając jego patronem tutaj.

 

Najnowsze wpisy

`

20 myśli w temacie “Widzenie u zwierząt

  1. Ja nieraz się zastanawiałam, jak mnie widzi jakiś zwierz czy owad, którego spotykam 🙂 Kurczę, ale to wszystko ciekawe… szczególnie o tej hatterii i trzecim oku! Nigdy o tym nie słyszałam:)
    Wychodzi na to, że mówiąc "kwiat jest czerwony" nie mamy racji, racją jest, że my go widzimy na czerwono. Fascynujące to wszystko, mam teraz dziwne rozkminy w głowie:) bardzo ciekawy post:)

  2. ja się często zastanawiam, choć bardziej w kwestii zwierząt domowych, nie tak egzotycznych jak te tutaj. ale i tak ciekawie się czytało:)

  3. Zawsze zastanawiałem się, w jaki sposób świat widzą owady i takie mozaikowe widzenie chyba zbyt fajne nie jest 😀 Pozdrawiam!
    indywidualnyobserwator.blogspot.com

  4. Bardzo przydatny post. 😀 Powiedzmy, że możemy spojrzeć na świat oczyma zwierząt… i uświadomić sobie, że one nas nawet nie widza .: )

  5. Gratuluję udanego wpisu. Teraz przydałoby się coś szerszego na temat lekko wzmiankowanego wyżej problemu ewolucji oka. Szalenie ciekawa kwestia, wokół której namnożyło się wiele głupich mitów.

  6. Łał! To było pierwsze, co pomyślałam po przeczytaniu tego wszystkiego. Niesamowity wpis wymagający mnóstwo pracy, ale bardzo ciekawy. Świetny. Mimo rozszerzonej biologii w liceum nie miałam pojęcia o 3/4 tego, co tu piszesz.

  7. Wszystkie źródła twardo powtarzają informację o mozaikowym widzeniu owadów, a ja od dawna poddaję to w wątpliwość. To, że owady mają oczy złożone, wcale nie musi oznaczać, że widzą mozaikowo jak na tych wszystkich obrazkach, które to ukazują. Bo skąd właściwie ludzie wiedzą, jak mózg owada interpretuje sygnały z takich oczu – a może w ich mózgu sygnały te są składane w jeden spójny obraz? Uważam, że to bardziej logiczne, bo na co komu taki mozaikowy obraz świata? To tak, jakby jakiś kosmita posiadający tylko jedno oko obserwował ludzi i stwierdził, że skoro mamy dwoje oczu, to pewnie widzimy przed sobą świat w dwóch obrazach obok siebie.

    1. Obraz widziany przez owady chyba najbardziej można porównać do obrazu ze starego komputera o stosunkowo małej rozdzielczości obrazu; im więcej omatidiów w oku, tym lepsza "rozdzielczość" widzenia, jednak nawet u ważek nie przekracza zwykle 40 tys. Co za tym idzie, obraz nie jest zbyt bogaty w szczegóły. Ma za to bardzo dużą zaletę: owady dzięki temu są niesamowicie wrażliwe na ruch; mózgowi bardzo łatwo jest zaobserwować przesunięcie obrazu nawet o jedną fasetkę 🙂

    2. Tyiu, do Twojego mózgu trafia obraz odwrócony do góry nogami i pokryty siateczką cieni naczyń krwionośnych padających na siatkówkę.

      Tak, mózg przetwarza to co do niego trafi ale, no właśnie, PRZETWARZA. I tak jak Ty nie widzisz cieni naczyń krwionośnych tak samo mucha może widzieć pojedynczy obraz złożony z informacji docierających z indywidualnych omatidów. Tak samo w sumie jak nasz mózg tworzy jednolity obraz z danych pochodzących z tysięcy czopków.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *