Глаза у птиц отличаются не только по размеру, форме и строению, но и цвет тоже различен. Задумывались ли Вы, какое разнообразие оттенков присутствует в них? Давайте разберем отдельные виды, узнаем самые редкие и красивые цвета и узнаем, как они влияют на их визуальное восприятие мира.
Какой цвет глаз у птиц самый популярный?
Наверное, мало кто присматривался к подобным деталям и уж тем более обращал внимание на то, какого цвета у птицы глаза. Задавшись таким вопросом сейчас, вы бы ответили, что они у них черного цвета. Но это далеко не так. Каждый вид птиц имеет уникальные оттенки, которые мы не замечаем из-за падающего света, зрачков увеличенных размеров или иных факторов.
Самый популярный цвет глаз у птиц колеблется от серебристых до коричневых оттенков. Некоторые виды имеют глаза желтого цвета. Но на самом деле птицы могут иметь их самых удивительных и необычных оттенков, что смотря на них будет не вериться о существовании этого создание в реальности. В основном наиболее пестрят разнообразием красок тропические птицы. Для местных жителей южных краев такое великолепие уже не будет в новизну.
Какой цвет глаз у сороки?
Такую птицу, как сорока, знает каждый. Это птица с черно-белым оперением, где голова, хвост и крылья имеют черное оперение, а в районе груди и спины резко переходит в белоснежную рубашку. На первый взгляд кажется, что цвет глаз у сороки черный, как и ее окрас. Это происходит оттого, что глазное яблоко у птиц хорошо отражает цвет и покрыто слегка мутной пленкой.
Какой цвет глаз у сороки на самом деле? Темно синий – это и есть цвет ее глаз. Из-за своей природной темноты нам порой и кажется, что он черного цвета, да и на фотографиях он получается ненатуральный.
Какой цвет глаз у вороны?
Ворону видел каждый. Черная как смоль птица, которая постоянно обитает среди голубей, пытаясь казаться своим. На первый взгляд ворона ничем не отличается от привычного для нас голубя. Уже присмотревшись, мы можем выделить некоторые отличия. Ворона слегка превосходит в размерах голубей, имеет большой клюв, черный, как и сама птица.
Однако, они у вороны совсем не черного цвета. Встречаются, конечно, индивидуумы с темно карими глазами, из-за чего кажется, что данная птица – одно сплошное черное пятно. Самый популярный цвет глаз у вороны – небесно-голубой. Да, у такой птицы такой красивый цвет. Голубые глаза не у всех воронов. Некоторые имеют желтый или золотистый оттенок, с рыжеватым отливом.
Какой цвет глаз у воробья?
Воробей является миниатюрной и энергичной птичкой, которая постоянно скачет с ветки на ветку, крутиться по дороге, подбирая жучков и семена, постоянно находится в движении. Смотришь на него и удивляешься - откуда в таком небольшом организме взялось столько прыти и энергии? Воробей имеет коричневое яркое оперение, которое разбавлено пятнами из черных перьев по периметру его крыльев. Шея и брюшко у птицы серого оттенка. У самцов еще, в отличие от самок, на шее есть небольшое черное украшение, очень похожее на ожерелье. Клюв у него маленький и слегка закругленный, а глаза похожи на две маленькие бусинки.
Узнать его присутствие можно сразу по характерному чириканью, издаваемому птичкой. Но стоит повернуть голову на звук, а юркая птичка уже находится на другом дереве. Очень сложно внимательно рассмотреть пернатого и ответить на вопрос, какой цвет глаз у воробья? Как бы ни казалось, что они черные как два маленьких уголька, глаза у него, как и оперение, карего цвета. Его оттенок иногда доходит до темных тонов, потому и кажется, что они черные.
Какой цвет глаз попугая?
Цвет глаз попугая, как и его раскраска, может быть совершенно различных оттенков. Для начала рассмотрим на примере самый популярный вид попугаев в наших краях. Какой цвет глаз у волнистого попугая? На самом деле его очи могут о многом рассказать. По ним определяют состояние здоровья птицы и даже возраст.
У молодых особей они черные и блестящие. С возрастом на них начинают появляться светлые ободки. Их цвет в основном белый, с легким отливом серого, почему кажется порой, что они мутнеют. У многих птиц наблюдается голубизна в очах или даже синева. Есть частые случаи, когда у этой птицы они зеленого или желтого цвета. Любые изменения в цвете, покраснения и слезливость – верный признак болезни птицы. Стоит прокапать их левомицетином по 1 капле 2 раза в день и наблюдать за их состоянием. Если в течение трех дней не происходит никаких изменений, то стоит немедленно нести домашнего любимца к ветеринару.
Среди волнистых попугаев есть такие разновидности, как альбиносы. Они уникальны своим белоснежным оперением и имеют розовый клюв. Главной их особенностью являются очи красного цвета. Аналогичен случай с попугаями лютиносами, которые имеют желтое оперение. Глаза красного цвета встречаются не у всех питомцев этого вида. Данная особенность проявляется не так уж и часто и даже не способна передаться по наследству. Это практически единственные птицы, имеющие красные очи. В остальных случаях покраснение может говорить только о болезни пернатого.
Еще один вид популярных попугаев – какаду. Это крупные птицы, особенностью которых является удлиненное оперение на голове, похожее на хохолок. Окрас у них зависит в зависимости от вида. В основном это черный, розовый, белый и желтый цвета. Еще одна удивительная особенность – у этого вида в оперениях совсем не присутствует зеленых оттенков, которые присущи большинству попугаев.
Это один из самых неговорливых видов попугаев. За всю свою жизнь какаду может не произнести ни одного слова, а если начал разговаривать, то его познания ограничиваются 10 фразами. Да и слушать его не особо приятно. Этот вид обладает очень громким и резким голосом, который режет слух каждого.
Цвет глаз у птиц какаду зависит от их раскраса и оперения. У красивых розовых видов и они имеют удивительный розоватый цвет.
Породы с черными перьями имеют глаза карего цвета, отчего кажется, что они черные.
Самый крупным известным попугаем называют ара. Его размеры могут доходить до одного метра. Они отличаются очень ярким и броским оперением. Цвета их могут быть абсолютно разными и иметь самые удивительные сочетания между собой. Несмотря на это, в глазах у ара всегда преобладает желтый пигмент. Цвет глаз у попугая может варьироваться от светло желтых до темно карих тонов, в зависимости от типа окраски и вида.
Какой цвет глаз у голубя?
Голубь является одной из самых известных птиц в мире. Его можно встретить практически везде. Вы когда-нибудь обращали внимание, какого цвета глаза у голубя? Несмотря на то что птица это всегда имеет примерно одинаковый окрас, отдавая предпочтение серым оттенкам, идущих вперемешку с белыми и черными пятнами, очи у них могут быть абсолютно разных цветов.
Цвет глаз у голубя отличает их по породе. Это может быть показателем того, что предки голубя имели причастие к определенному виду. Самая известная порода Царицынских голубей имеет их оранжевого или желто-оранжевого цвета. Еще одна известная порода Камышинских голубей отличается зрачками жемчужного цвета или с отливом голубизны. Птица Гривун имеет очи темно коричневого цвета, отчего может казаться, что они черны.
Какая птица с голубыми глазами?
Птица с голубыми глазами – привычное явление в природе. Наиболее часто нам встречается галка, которая имеет подобный цвет. Они у нее могут быть различных оттенков голубого, от сероватого, до яркого небесного. Нередко бывает эта птица с синими глазами.
Это городская жительница, размером с голубя. Отличается она от голубей тем, что ее оперение представлено в более темных тонах, а клюв и лапки имеют черный цвет.
Сойка тоже птица с голубыми глазами. Ее основная среда обитания – лиственные или смешанные леса. Она любит селиться в дуплах деревьев и ведет довольно подвижный образ жизни. Сойка имеет оперение коричневого цвета, местами отливающее рыжими оттенками. Перья у нее выполнены в пятнах из голубых, белых и черных перышек.
Менее известная птица с голубыми глазами – ибис. Эта птица внешне имеет много схожих черт с аистом. Но в отличие от него, ибис имеет более короткие лапы, длинную изогнутую шею и узкий, острый, закругленный клюв. Смотрится такое сочетание очень необычно. Обитает ибис в теплых странах, предпочитая тропический климат.
Бывают случаи, когда птица с синими глазами, в которых преобладает яркий цвет, встречается людям.
Какая птица с черными глазами?
Одна из самых известных птиц с черными глазами – соловей. Кто же не знает этого голосистого певуна, чирикающего на любой лад свои мелодии. Он одним из первых прилетает по весне из теплых краев и сообщает нам о потеплении. Выходя на улицу поутру, невольно улыбнешься, услышав его звонкий голосок. Пение такое успокаивает и поднимает настроение каждому. Вот мы и узнали какой цвет глаз у соловья.
Какая птица с зелеными глазами?
Самая популярная птица с зелеными глазами – дикая утка. Она селится в водоемах, около камышей или другой растительности вдоль берега, где и откладывает яйца. Почти все свое время она проводит в воде, зимой выбирает пруды и озера, которые не покрылись льдом. Птица с зелеными глазами имеет и в оперениях такой цвет. Особенно он выражен у самцов, голова которых по шею закрашена бирюзовым пухом.
В настоящее время одна птица с зелеными глазами известна всем как выпь. Она предпочитает обитать в болотах и питается падалью, лягушками, мышами. Перья ее коричневого окраса, который равномерно сочетается с пятнистостью более темных и светлых оттенков.
Какая птица с карими глазами?
Если вам попалась птица с карими глазами, скорее всего она является хищником. Дикие птицы, охотящиеся на мышей и мелких грызунов, как правило, являются кареглазыми. Одна из таких птиц – канюк. Обитает он в лесах, заселяясь на высоте до 15 метров над землей. В его окраске всегда преобладают коричневые цвета различных оттенков, в зависимости от вида.
Всем известна такая птица с карими глазами, как сова. Эта хищница обитает в лесах, заселяясь в дупла, ведет ночной образ жизни. Внешность ее уникальна, удивительна. Цвет перьев может быть различных оттенков, начиная от белого и заканчивая черным. Это больше зависит от места ее обитания и природы, окружающей ее. Смотря на нее, можно подумать, что шеи у нее нет. Туловище сразу переходит в голову – такое пышное у нее оперение.
Лапы у совы имеют очень острые когти. Ими она ловит добычу и несет в свое дупло. Клюв у нее маленький, заостренный и крючкообразной формы. Ее особенность – большие очи круглой формы. Глазные яблоки у нее совсем не могут вращаться, зато голова у нее способна повернуться на 270 градусов.
Птицы с другим цветом
Иногда в природе можно встретить удивительное явление, как птица с разными глазами. Это бывает крайне редко и является лишь особенностью мутации. Подобные признаки могут передаваться по наследству и проявляться спустя несколько поколений. Хочется отметить, что подобное изменение в организме никак не влияет на зрение.
Смотрится это довольно необычно, когда каждый глаз имеет свой цвет. Наиболее часто подобное явление можно встретить у альбиносов. Как показывает статистика, самый распространенная птица с разными глазами, это та, у которой один голубого цвета, а другой карего.
Данное отклонение имеет научное название гетерохромия. Она проявляется из-за нехватки или переизбытка пигмента меланина, который отвечает за цвет зрачка. Гетерохромия может проявляться в каждом глазу своим уникальным цветом или смешаться в обоих небольшими пятнами и переливами.
Цвет глаз у больших птиц и маленьких
Отличается ли цвет глаз маленьких птиц от цвета больших птиц? Тут вернее будет утверждение, что размер пернатого не имеет отношения к подобным изменениям. Оттенок зависит исключительно от вида животного и их индивидуальной особенности. Например у орла цвет глаз разных оттенков и в течении жизни не меняется.
Конечно, мы можем утверждать, что у маленьких птиц глаза темнее, так как наше зрение не способно разглядеть цветные пигменты в глазике такого крохотного размера. Цвет глаз маленьких птиц в большинстве черного цвета у молодых пернатых, которые недавно вылупились из яйца. С возрастом у них начинает проявляться собственный уникальный пигмент.
Заключение
В этой статье мы узнали про то, какой цвет глаза у птиц разных видов. В настоящее время очень мало кто придает значение подобным мелочам, а ведь это целый увлекательный мир. Каждая птица по-своему уникальна и имеет собственный оттенок. С помощью такой мелочи можно отличить пернатых по виду, рассказать многое об их состоянии, образу жизни и предках. Цвет их глаз сильно влияет на поведение и образ жизни пернатого.
Конечно, всегда трудно встретить в своих краях какую-нибудь уникальную птицу и попытаться рассмотреть ее глаза. Животное будет находиться в постоянном движении и при одном резком движении способно улететь восвояси. Эта статья поможет стать ближе к миру пернатых и узнать многое о происхождении их цвета глаз. Мы узнали, что у птиц, как и у других существ этого мира, цвет их может быть уникальным и особенным.
Иногда встречаются случаи мутации, когда глаза приобретают очень удивительные оттенки или даже отличны друг от друга.
Мы, люди, пребываем в уверенности, что наша зрительная система совершенна. Она позволяет нам воспринимать пространство в трех измерениях, замечать объекты на расстоянии и свободно двигаться. Мы обладаем способностью точно узнавать других людей и угадывать их эмоции, отражающиеся на лице. По сути дела, мы настолько «зрительные» существа, что нам трудно представить себе сенсорные миры животных, обладающих иными способностями, недоступными нам, - например, летучей мыши, ночной охотницы, которая обнаруживает маленьких насекомых, ориентируясь на эхо от издаваемых ею высокочастотных звуков.
Вполне естественно, что наши знания о цветовом зрении основываются преимущественно на собственном опыте: исследователям легко проводить эксперименты с участием испытуемых, готовых ответить, например, какие смешения цветов выглядят одинаково, а какие различаются. Несмотря на то, что нейробиологи путем регистрации разряда нейронов подтвердили полученные сведения для ряда видов живых существ, все же вплоть до начала 70-х гг. прошлого века мы оставались в неведении относительно того, что многие позвоночные, не относящиеся к млекопитающим, видят цвета части спектра, невидимой для человека, - в ближнем ультрафиолете (УФ).
Открытие ультрафиолетового зрения началось с исследований поведения насекомых выдающимся англичанином сэром Джоном Лаббоком, лордом Эйвбери (Sir John Lubbock, Lord Avebury), другом и соседом Чарльза Дарвина, членом парламента, банкиром, археологом и натуралистом. В начале 1880-х гг. Лаббок заметил, что в присутствии УФ-излучения муравьи переносят свои личинки в более темные места или в те, что освещены светом с более длинными волнами. Затем в середине 1900-х гг. австрийский натуралист Карл фон Фриш (Karl von Frisch) доказал, что пчелы и муравьи не только видят ультрафиолет как отдельный цвет, но и пользуются им как своеобразным небесным компасом.
Многие насекомые так же воспринимают ультрафиолетовый свет; по результатам исследований последних 35 лет птицы, ящерицы, черепахи и многие рыбы обладают УФ-рецепторами в сетчатке. Почему же тогда млекопитающие не такие, как все? Чем вызвано обеднение их цветового восприятия? Поиск ответа раскрыл перед нами любопытную эволюционную историю и привел к новому пониманию чрезвычайно богатого зрительного мира птиц.
Как развивалось цветовое зрение
Чтобы лучше понять суть открытий, для начала стоит познакомиться с некоторыми основными принципами цветового видения. Прежде всего, необходимо отказаться от одного распространенного заблуждения.
Действительно, как нас учили в школе, предметы поглощают свет с определенными длинами волн и отражают остальной, а воспринимаемые нами цвета связаны с длинами волн отраженного света. Однако цвет - это не свойство света или объектов, отражающих его, а ощущение, рождающееся в мозге.
Цветовое зрение позвоночных обусловлено наличием колбочек в сетчатке, представляющей собой слой нервных клеток, которые передают зрительные сигналы в мозг. В каждой колбочке содержится пигмент, состоящий из разновидности белка опсина, связанного с молекулой вещества под названием ретиналь, которое находится в близком родстве с витамином A. Когда пигмент поглощает свет (точнее, отдельные сгустки энергии, называемые фотонами), то полученная им энергия заставляет ретиналь изменять свою форму, что запускает каскад молекулярных превращений, активирующих колбочки, а вслед за ними и нейроны сетчатки, один из типов которых посылает импульсы по зрительному нерву, передавая в мозг информацию о воспринятом свете.
Чем сильнее свет, тем больше фотонов поглощается зрительными пигментами, сильнее активация каждой колбочки, и более ярким кажется воспринимаемый свет. Однако информация, исходящая от одной колбочки, ограничена: она не может сообщить мозгу, какова длина волны света, задействовавшего ее. Световые волны разной длины поглощаются по-разному, и каждый зрительный пигмент характеризуется определенным спектром, показывающим, как поглощение света зависит от длины волны. Зрительный пигмент может одинаково поглощать свет с двумя различными длинами волн, и, хотя фотоны света будут нести различную энергию, колбочка не сможет их различить, поскольку и те, и другие вызывают изменение формы ретиналя и таким образом запускают один и тот же молекулярный каскад, ведущий к активации. Колбочка способна только считывать поглощенные фотоны, она не в состоянии отличить одну длину волны света от другой. Следовательно, колбочка может быть в равной степени активирована сильным светом со сравнительно плохо поглощаемой длиной волны и тусклым светом с хорошо поглощаемой длиной волны.
Для того, чтобы мозг мог увидеть цвет, он должен сравнить реакции нескольких классов колбочек, содержащих разнообразные зрительные пигменты. Наличие более чем двух типов колбочек в сетчатке позволяет лучше различать цвета. Опсины, которыми одни колбочки отличаются от других, предоставили нам хорошую возможность изучить эволюцию цветового зрения. Исследователи могут определить эволюционное родство опсинов в различных классах колбочек и у всевозможных видов, изучая последовательность нуклеотидных оснований («алфавита» ДНК) в генах, кодирующих эти белки. В результате получается генеалогическое древо, свидетельствующее о том, что опсины - очень древние белки, существовавшие еще до появления основных групп животных, населяющих Землю в наши дни. Мы можем проследить четыре линии развития пигментов колбочек позвоночных, названных описательно по той области спектра, к которой они наиболее чувствительны: длинноволновые, средневолновые, коротковолновые и ультрафиолетовые.
ЦВЕТОВОЕ ЗРЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА
Люди и некоторые приматы видят цвета в результате взаимодействия трех типов колбочек в сетчатке глаза. Каждый тип содержит свой пигмент, чувствительный к определенному диапазону длин световых волн. Три вида колбочек обладают наибольшей чувствительностью - около 560, 530 и 424 нм.
Две тонкие вертикальные линии на графике указывают различные длины световых волн, поглощаемых пигментом 560 в равной степени. Несмотря на то, что фотоны световых лучей с длиной волны в 500 нм (сине-зеленый свет) несут бóльшую энергию, чем обладающие длиной волны 610 нм (оранжевый свет), и те, и другие вызывают одинаковую реакцию пигмента и, соответственно, одинаковую активацию колбочки. Таким образом, одиночная колбочка не может сообщить мозгу о длине волны поглощенного света. Чтобы отличить одну длину волны от другой, мозг должен сравнить сигналы от колбочек с различными зрительными пигментами.
Помимо колбочек, все основные группы позвоночных имеют в своих сетчатках еще и палочки, которые содержат зрительный пигмент родопсин и обеспечивают способность видеть при очень слабом освещении. Родопсин сходен по структуре и спектральным характеристикам поглощения с пигментами колбочек, наиболее чувствительными к длинам волн в середине зрительного спектра. Из таких пигментов он и развился сотни миллионов лет назад.
Птицы обладают четырьмя колбочковыми пигментами с различными спектральными характеристиками, по одному из каждой линии. Млекопитающие же обычно имеют всего два таких пигмента: один из них особенно чувствителен к фиолетовому свету, а другой - к длинноволновому. Почему животные оказались обделенными? Вероятно, дело в том, что на ранних стадиях развития, в период мезозоя (от 245 до 65 млн. лет назад), они были мелкими зверьками, ведущими скрытный ночной образ жизни. По мере того как их глаза привыкали видеть в темноте, все большее значение приобретали высокочувствительные палочки, а роль цветового зрения падала. Таким образом, животные потеряли два из четырех колбочковых пигментов, которыми обладали их предки и которые сохранились у большинства рептилий и птиц.
Когда 65 млн. лет назад вымерли динозавры, млекопитающие получили новые возможности для специализации, и их разнообразие стало быстро возрастать. Представители одной группы, к которой относились предки людей и других ныне живущих приматов, перешли на дневной образ жизни, забрались на деревья, важной частью их рациона стали фрукты. Окраска цветов и плодов часто выделяет их на фоне листвы, но млекопитающие со своим единственным колбочковым пигментом для длинноволнового света не смогли бы различать контрастные цвета в зеленой, желтой и красной частях спектра. Однако эволюция уже заготовила инструмент, который помог приматам справиться с проблемой.
Изредка при формировании яйцеклеток и сперматозоидов в процессе деления клеток из-за неравного обмена участками хромосом возникают гаметы с хромосомами, содержащими дополнительные копии одного или нескольких генов. Если в последующих поколениях такие дополнительные копии сохранятся, то естественный отбор может закрепить возникающие в них полезные мутации. По мнению Джереми Натанса (Jeremy Nathans ) и Дэвида Хогнесса (David Hogness ) из Стэнфордского университета, нечто подобное происходило на протяжении последних 40 млн. лет в зрительной системе предков приматов. Неравноценный обмен ДНК в половых клетках и последующая мутация дополнительной копии гена, кодирующего пигмент, чувствительный к длинноволновому свету, привели к появлению второго пигмента, область максимальной чувствительности которого была смещена. Таким образом, данная ветвь приматов отличается от остальных млекопитающих тем, что имеет не два, а три колбочковых пигмента и трихроматическое цветовое зрение.
Хотя новое приобретение значительно усовершенствовало зрительную систему, оно все же не дало нам квинтэссенцию восприятия окружающего мира. Наше ощущение цвета несет в себе следы исправления эволюционной ошибки, ему не хватает еще одного пигмента до тетрахроматической зрительной системы птиц, многих рептилий и рыб.
Мы генетически несовершенны еще в одном отношении. Оба наших гена пигментов, чувствительных к длинноволновой части спектра, лежат в X-хромосоме. Поскольку у самцов она всего одна, мутация любого из этих генов может привести к тому, что особи будет трудно различить красный и зеленый цвета. Самки реже страдают подобным нарушением, поскольку в том случае, если ген поврежден в одном экземпляре X-хромосомы, пигмент все же может производиться по инструкциям, содержащимся в здоровом гене в другой X-хромосоме.
ОБЗОР: ЭВОЛЮЦИОННАЯ ИСТОРИЯ
Цветовое зрение позвоночных зависит от клеток сетчатки, называемых колбочками. Птицы, ящерицы, черепахи и многие рыбы обладают четырьмя типами колбочек, а большинство млекопитающих - всего двумя.
Предки млекопитающих имели полный набор колбочек, однако утратили половину в тот период своей эволюции, когда они вели преимущественно ночной образ жизни, и цветовое зрение не имело для них большого значения.
Предки приматов, к которым относится и человек, вновь обрели третий тип колбочек благодаря мутации одной из двух имевшихся.
Большинство млекопитающих, однако, имеют всего два типа колбочек, что делает их цветовое восприятие весьма ограниченным в сравнении со зрительным миром птиц.
Птичье превосходство
Анализируя ДНК современных видов животных, исследователи смогли заглянуть в глубь времен и определить, как изменялись колбочковые пигменты в ходе эволюции позвоночных. Результаты показывают, что на ранних этапах развития они имели четыре типа колбочек (цветные треугольники), в каждом из которых содержался свой зрительный пигмент. Млекопитающие на определенном этапе эволюции потеряли два из четырех видов колбочек, что, вероятно, было связано с их ночным образом жизни: при слабом освещении колбочки не нужны. Птицы и большинство рептилий наоборот сохранили четыре колбочковых пигмента с различными спектрами поглощения. После того, как динозавры вымерли, разнообразие млекопитающих стало быстро возрастать, и одна из линий эволюции, которая привела к сегодняшним приматам - африканским обезьянам и людям, - снова приобрела третий тип колбочек благодаря дупликации и последующей мутации гена одного из оставшихся пигментов. Поэтому мы, в отличие от большинства млекопитающих, обладаем тремя типами колбочек (вместо двух) и трихроматическим зрением, что, конечно, стало некоторым прогрессом, но не идет ни в какое сравнение с богатым зрительным миром птиц.
На ранних этапах своей эволюции млекопитающие потеряли не только колбочковые пигменты. Каждая колбочка глаза птицы или рептилии содержит цветную каплю жира, а у млекопитающих ничего подобного нет. Эти сгустки, в которых в высокой концентрации содержатся вещества, называемые каротиноидами, расположены таким образом, что свет должен пройти через них перед тем, как попасть на стопку мембран во внешнем сегменте колбочки, где помещается зрительный пигмент. Жировые капли выполняют роль фильтров, не пропуская свет с короткими волнами и сужая тем самым спектры поглощения зрительных пигментов. Такой механизм уменьшает степень перекрытия между спектральными зонами чувствительности пигментов и увеличивает количество цветов, которые в теории птица может различить.
ВАЖНАЯ РОЛЬ КАПЕЛЬ ЖИРА В КОЛБОЧКАХ
Колбочки птиц и многих других позвоночных сохранили несколько особенностей, утерянных млекопитающими. Важнее всего из них для цветового зрения наличие цветных капель жира. Колбочки птиц содержат красные, желтые, почти бесцветные и прозрачные капельки. На микрофотографии сетчатки гаички хорошо заметны желтые и красные пятна; черными кружками обведены несколько бесцветных капель. Все капельки, кроме прозрачных, служат фильтрами, не пропускающими свет с короткими длинами волн.
Такая фильтрация сужает области спектральной чувствительности трех из четырех типов колбочек и сдвигает их в часть спектра с более длинными волнами (график). Отсекая часть длин волн, на которые реагируют колбочки, капли жира позволяют птицам различать больше цветов. Озон в верхних слоях атмосферы поглощает свет с длиной волны короче 300 нм, поэтому УФ-зрение птиц работает только в ближнем ультрафиолете - в диапазоне от 300 до 400 нм.
Проверяем цветовое зрение у птиц
Наличие четырех типов колбочек, содержащих различные зрительные пигменты, с определенностью указывает на то, что птицы обладают цветовым зрением. Однако подобное утверждение требует наглядной демонстрации их способностей. Причем в ходе экспериментов должны быть исключены остальные параметры (например, яркость), которыми могли бы пользоваться пернатые. Несмотря на то, что исследователи проводили подобные опыты и ранее, они начали изучать роль УФ-колбочек лишь в последние 20 лет. Мой бывший студент Байрон Батлер (Byron K. Butler) и я решили воспользоваться методикой сравнения цветовых оттенков (color matching), чтобы понять, каким образом четыре типа колбочек участвуют в механизме зрения.
Чтобы разобраться, как происходит сравнение различных оттенков, для начала рассмотрим наше собственное цветовое зрение. Желтый свет активирует оба типа колбочек, чувствительных к длинноволновому свету. Более того, можно подобрать такое соединение красного и зеленого, которое возбуждает те же два типа колбочек в той же степени, причем глаз будет видеть такое сочетание желтым (как и чистый желтый свет). Другими словами, два физически различных света могут совпадать по цвету (подтверждение того, что восприятие цвета рождается в мозге). Наш мозг различает цвета в этой части спектра, сравнивая сигнал от двух типов колбочек, чувствительных к длинноволновому свету.
Вооружившись знанием физических свойств четырех типов колбочек и жировых капель, Батлер и я смогли вычислить, какое сочетание красного и зеленого будет в восприятии птиц совпадать по оттенку с выбранным нами желтым. Поскольку зрительные пигменты человека и птиц не идентичны, данная цветовая гамма отличается от той, что воспринял бы человек, если бы мы попросили его выполнить такое же сравнение. Если птицы будут реагировать на цвета в соответствии с нашими предположениями, это подтвердит результаты измерений свойств зрительных пигментов и жировых капель и позволит нам продолжить наши исследования, чтобы выяснить, участвуют ли УФ-колбочки в цветовом зрении, и если да, то каким образом.
Для своих экспериментов мы выбрали австралийских волнистых попугайчиков (Melopsittacus undulatus ). Мы обучали птиц ассоциировать пищевое вознаграждение с желтым светом. Наши подопытные сидели на насесте, с которого они могли видеть пару световых стимулов, располагавшихся в метре от них. Один из них был просто желтого цвета, а другой возникал вследствие различных сочетаний красного и зеленого. Во время теста птица летела к тому источнику света, где ожидала найти пищу. Если она направлялась к желтому стимулу, то на небольшой промежуток времени открывалась кормушка с зерном, и птица получала возможность слегка перекусить. Другой же цвет не сулил ей никакого вознаграждения. Мы меняли сочетание красного и зеленого в нерегулярной последо- вательности и чередовали расположение обоих стимулов, чтобы попугаи не связывали пищу с правой или левой сторонами. Мы также варьировали интенсивность света стимула-образца, чтобы яркость не могла служить ориентиром.
Мы перепробовали множество сочетаний красного и зеленого, но пернатые с легкостью выбирали желтый образец и получали в награду зерна. Но когда попугайчики видели свет, примерно на 90% состоящий из красного и на 10% из зеленого (а по нашим вычислениям, именно такая пропорция должна совпасть по оттенку с желтым), они приходили в растерянность и делали случайный выбор.
Будучи уверенными в том, что можем предсказывать, когда в восприятии птиц цвета совпадают, мы попытались аналогичным образом продемонстрировать, что УФ-колбочки вносят свой вклад в тетрахроматическое цветовое зрение. В ходе эксперимента мы обучали птиц получать пищу там, где был фиолетовый стимул, и изучали их способность отличать эту длину волны от соединения синего света и света с различной длиной волны в ближнем УФ-диапазоне. Мы обнаружили, что крылатые участники опыта могли четко отличать естественный фиолетовый свет от большинства его имитаций. Однако их выбор опускался до случайного уровня при смешении 92% синего и 8% УФ - в той самой пропорции, которая, согласно нашим вычислениям, должна сделать цветовую гамму неотличимой от фиолетового. Полученный результат означает, что свет в УФ-диапазоне воспринимается птицами как самостоятельный цвет и что УФ-колбочки вносят свой вклад в тетрахроматическое зрение.
За пределами человеческого восприятия
Наши эксперименты показали, что птицы используют для цветового зрения все четыре типа колбочек. Однако человеку фактически невозможно понять, как они воспринимают цвет. Пернатые не только видят в ближнем ультрафиолете, но также могут и различать такие цвета, которые мы не способны даже представить себе. В качестве аналогии можно сказать, что наше трихроматическое зрение представляет собой треугольник, а их тетрахроматическое требует дополнительного измерения и образует тетраэдр, или трехгранную пирамиду. Пространство над основанием тетраэдра заключает в себе все то разнообразие цветов, которые лежат за пределами человеческого восприятия.
Какую пользу могут извлекать крылатые создания из такого богатства цветовой информации? У многих видов самцы окрашены гораздо ярче самок, и когда стало известно, что птицы воспринимают УФ-свет, специалисты начали исследовать влияние ультрафиолетовых цветов, невидимых для человека, на выбор полового партнера у птиц. В ходе серии экспериментов Мюир Итон (Muir Eaton ) из Миннесотского университета изучил 139 видов пернатых, у которых представители обоих полов выглядят, по мнению человека, одинаково. Основываясь на измерении длины волны света, отражаемого от оперения, он заключил, что более чем в 90% случаев птичий глаз видит разницу между самцами и самками, о чем орнитологи раньше не догадывались.
Это видео наглядно иллюстрирует как выглядят волнистые попугайчики в ультрафиолетовом цвете. Как видят себя сами попугайчики мы можем лишь фантазировать, но одним из следствий наличия зрения в ультрафиолетовом спектре у волнистых попугаев является больший репродуктивный успех у птиц природного зеленого окраса, при наличии выбора самки попугаев предпочитают самцов с большей площадью оперения отражающего УФ спектр.
Предствавим ультрафиолетовый мир
Несмотря на то что никто не знает, как выглядит окружающая действительность для птиц, фотографии цветов тунбергии позволяют нам хотя бы отдаленно представить себе, насколько УФ-свет мог бы изменить видимый нами мир. Для нас в центре цветка располагается маленький черный круг (слева). Однако камера, оборудованная для съемки в одном лишь УФ-свете, «видит» совсем другую картину, в том числе гораздо более широкое темное пятно в центре (справа)
Франциска Хаусманн (Franziska Hausmann ) исследовала самцов 108 видов австралийских птиц и обнаружила, что цвета с УФ-компонентом чаще всего находятся в декоративном оперении, которое участвует в демонстрациях при ухаживании. Интересные данные получили научные группы из Англии, Швеции и Франции в ходе изучения голубых лазоревок (Parus caeruleus ), евразийских родичей североамериканских гаичек, и обыкновенных скворцов (Sturnus vulgaris ). Оказалось, что самки отдают предпочтение тем кавалерам, чье оперение отражает больше УФ-лучей. Дело в том, что отражение УФ-света зависит от субмикроскопической структуры перьев, и потому может служить полезным индикатором состояния здоровья. Эмбер Кейсер (Amber Keyser) из Университета Джорджии и Джеффри Хил из Обернского университета обнаружили, что те самцы голубой гуираки, или синего большеклюва (Guiraca caerulea ), которые обладают оперением более насыщенного, яркого голубого цвета, смещенного в УФ-область, оказываются крупнее, контролируют более обширные территории, богатые добычей, и кормят свое потомство чаще, чем другие особи.
Видео демонстрирующее оперение каика и совы в ультрафиолетовом спектре.
Наличие УФ-рецепторов может дать животному преимущества в добывании пищи. Дитрих Буркхардт (Dietrich Burkhardt) из Регенсбургского университета в Германии обратил внимание, что восковые поверхности многих фруктов и ягод отражают УФ-лучи, что делает их более заметными. Он обнаружил, что пустельги способны разглядеть тропинки полевок. Эти мелкие грызуны прокладывают пахучие дорожки, помеченные мочой и экскрементами, которые отражают ультрафиолет и становятся видимыми для УФ-рецепторов пустельги, в особенности весной, когда метки не скрыты растительностью.
Люди, не знакомые со столь интригующими открытиями, часто спрашивают меня: «Что дает птицам ультрафиолетовое зрение?» Они считают подобную особенность какой-то причудой природы, без которой всякая уважающая себя птица смогла бы прожить вполне счастливо. Мы находимся в ловушке наших собственных чувств и, понимая важность зрения и боясь его лишиться, все же не можем вообразить себе картину видимого мира, более живописную, чем наша собственная. Унизительно осознавать, что эволюционное совершенство обманчиво и неуловимо, и что мир не совсем таков, каким мы его представляем себе, глядя на него сквозь призму человеческого самомнения.
ВИРТУАЛЬНЫЙ ВЗГЛЯД В ЗРИТЕЛЬНЫЙ МИР ПТИЦ
Пространство цветового зрения человека можно изобразить в виде треугольника. Видимые нами цвета спектра располагаются вдоль жирной черной кривой внутри него, а все многообразие остальных оттенков, получаемых путем смешения, находится ниже этой линии. Чтобы отобразить цветовое зрение птицы, нам нужно добавить еще одно измерение, и в результате получается объемное тело, тетраэдр. Все цвета, которые не активируют УФ-рецепторы, лежат на его основании. Однако поскольку капли жира в колбочках увеличивают количество цветов, различаемых птицами, воспринимаемый ими спектр не образует фигуру, напоминающую плавник акулы, а располагается вдоль самых краев треугольного основания. Цвета, в восприятии которых задействованы УФ-рецепторы, заполняют пространство над основанием. Например, красное, зеленое и синее оперение расписного овсянкового кардинала (Passerina ciris) отражает различное количество ультрафиолета в дополнение к тем цветам, которые видим мы.
Чтобы представить графически, какие цвета видит самка кардинала, когда смотрит на своего партнера, мы должны выйти из плоскости треугольника в объем тетраэдра. Цвета, отражаемые от небольших областей оперения, представлены кластерами точек: ярко-красные для грудки и горлышка, более темные красные для гузки, зеленые для спины и голубые для головы. (Мы не можем, конечно, показать цвета, которые видит птица, поскольку ни один человек не способен воспринять их.) Чем больше УФ в цвете, тем выше расположены точки над основанием. Точки в каждом кластере образуют облачко, поскольку длина волны отраженного света варьирует в пределах одной и той же области, и нам, людям, это тоже видно, если посмотреть на красные области на груди и горлышке.
Доказательство существования УФ-зрения птиц
Видят ли птицы ультрафиолет как самостоятельный цвет? В своем эксперименте автор доказал истинность данного утверждения. Исследователи обучали волнистых попугайчиков отличать фиолетовый свет от соединения синего и УФ-света. Когда в сочетании было лишь около 8% УФ, птицы переставали отличать его от контрольного чистого цвета и часто ошибались. Их выбор падал до случайного уровня в той точке (стрелка), в которой цвета и должны были совпасть согласно вычислениям автора, выполненным на основе измерения характеристик зрительных пигментов и капель жира в колбочках глаза птиц.
Тимоти Голдсмит (Timothy H. Goldsmith) - профессор молекулярной и клеточной биологии в Йельском университете, член Американской академии искусств и наук. На протяжении 50 лет он изучал зрение ракообразных, насекомых и птиц. Его интересует также эволюция человеческого разума и поведения. Автор книги «Биология, эволюция и человеческая сущность» (Biology, Evolution, and Human Nature).
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. The Visual Ecology of Avian Photoreceptors. N.S. Hart in Progress in Reti-nal and Eye Research, Vol. 20, No. 5, pages 675–703; September 2001.
2. Ultraviolet Signals in Birds Are Special. Franziska Hausmann, Kathryn E. Arnold, N. Justin Marshall and Ian P. F. Owens in Proceedings of the Royal Society B, Vol. 270, No. 1510, pages 61–67; January 7, 2003.
3. Color Vision of the Budgerigar (Melop- sittacus undulatus): Hue Matches, Tetrachromacy, and Intensity Discrimination. Timothy H. Goldsmith and Byron K. Butler in Journal of Comparative Physiology A, Vol. 191, No. 10, pages 933–951; October 2005.
Глаза птиц относительно общих размеров головы очень велики. По крайней мере у мелких птиц глазные яблоки почти такой же величины, как и головной мозг. Зрительные нервы крупные, а участки мозга, от которых они ответвляются, хорошо развиты. Поскольку мозг состоит из бесчисленного множества мельчайших нервных клеток, соединенных сложной сетью нервных волокон, то невозможно точно установить границы зрительной области. Известно только, что у птиц эта область значительно обширней участков, связанных со слуховой чувствительностью или какими-либо другими видами рецепции. Хотя огромные размеры зрительного аппарата у птиц и позволяют предполагать ведущую роль зрения, все же, изучая проблему навигации, надо осторожно пользоваться этими анатомическими данными. Совершенно ясно, что такая сложная и совершенная оптическая система оправдывает свое существование, даже если она и служит птицам только для того, чтобы отыскивать пищу или спасаться от хищников. Любопытно, что в глазном яблоке птиц находится выпуклое образование, которое на первый взгляд скорее снижает их зрительные способности, чем добавляет к ним что-нибудь. Это образование называется гребешком и выглядит примерно так, как это изображено на рисунке ниже. Гребешок характерен почти исключительно для птиц, хотя многие рептилии и имеют сходное образование значительно меньших размеров. Это большая наполненная кровью вкладка, вдающаяся внутрь глазного яблока. Она находится как раз над входом зрительного нерва. У большинства птиц основание гребешка занимает часть сетчатки. Таким образом, там, где у рыбы или млекопитающего располагались бы тысячи светочувствительных и нервных клеток, у птиц находится большое слепое пятно. Обычно гребешок имеет сложную форму с многочисленными складочками, напоминающими меха аккордеона. Он содержит большое количество пигмента и иногда ярко окрашен, хотя чаще бывает почти черного цвета. У некоторых птиц он располагается узким валиком по внутренней стенке глазного яблока, занимая от 60 до 90° по дуге. Гребешок совершенно лишен нервных клеток и не может реагировать на свет. Почему же птичий глаз, который та‹ велик и наверняка способен отлично видеть, имеет самое большое из известных слепых пятен? На мой взгляд, биологи еще не смогли дать удовлетворительный ответ на этот запутанный вопрос.
Голова птицы с удаленными оперением, кожей и частью глазного яблока. Видны относительные размеры гребешка, расположенного на нижней половине сетчатки. Обратите внимание на величину глаз у птицы.
Итак, будем считать, что птицы отлично видят (даже при больших слепых пятнах, представленных двумя гребешками). Но тогда что же должны видеть перелетные птицы из того, что может помочь им выбрать правильное направление но время перелета? Иногда птицы летят вдоль береговой линии, по речным долинам или по границе горных хребтов. Возможно, подобные особенности ландшафта могут служить естественными ориентирами для отметки пролетных путей. Но большинство перелетов, особенно мелких птиц, происходит ночью, причем нередко птицы летят над океаном, который, конечно, лишен каких бы то ни было топографических особенностей. Но даже в океане определенный рисунок волн или конфигурация облаков, связанных с постоянно дующими пассатами, могут оказаться полезными для ориентации. Кроме того, всегда возможно наличие какого-нибудь другого видимого ориентира, еще не известного людям и подобного, скажем, поляризованному свету. Так или иначе, объяснение навигации птиц только с помощью топографических ориентиров чрезвычайно затрудняется распространенностью ночных перелетов.
Не служат ли небесные тела — Солнце и звезды направляющими маяками перелетным птицам? Эта идея возникла давно, еще на заре биологической науки, но ее никогда не принимали всерьез, потому что все небесные тела, кроме Полярной и нескольких ближайших к ней звезд, в силу вращения Земли постоянно меняют свое положение на небосводе. На первый взгляд кажется абсурдом. что птицы настолько знакомы с расположением звезд, что могут выбрать среди всех остальных Полярную звезду в качестве основного неподвижного ориентира. Не менее легкомысленно также и мнение, что птицы могут уточнять свой маршрут днем по положению Солнца, а ночью по звездам, подобно морякам, делающим это с помощью хронометра и астрономических таблиц. Причем недостаточно тщательно изучить движения небесных тел. Навигация по астрономическим ориентирам стала практически возможной, только когда усовершенствованные хронометры смогли показывать предельно точное время в течение долгого периода. Предположение о том, что в мозгу птиц есть эквиваленты секстанту, хронометру, навигационным таблицам и знаниям, которыми моряк овладевает в течение многих месяцев упорного труда, кажется по меньше мере нелепым.
Cамое лучшее зрение из всех живых существ у орлов. Они способны разглядеть зайца с высоты 3 км.
У орлов две пары век, которые защищают их необычайно острое зрение. Одну пару они используют, когда сидят неподвижно или находятся на земле. Однако достаточно им взлететь в воздух, как на их державные очи тут же опускаются вторые веки или, точнее, прозрачные мигательные перепонки. Их задача - защищать глаза птицы не только от напора воздуха (когда орел пикирует с огромной скоростью), но и прикрывать их от ветвей деревьев или кустарников или от самой добычи. Проблемы может также создавать и солнце, особенно на тех высотах, которых достигают крупные хищные птицы. Указанная перепонка прикрывает глаза, чтобы сохранить их чистыми и незамутненными.
Зрение у орлов развито отлично.
Их характеризует как широкое поле видения, так и бинокулярность, то есть стереоскопическое восприятие двумя глазами. Птица, паря в сотнях метров над землей, способна заметить движение малюсенькой полевой мыши. Аккомодация зрения происходит у орла очень быстро и точно как в смысле глубины, так и резкости. Его зрение настолько чувствительно, что птица способна с большой тщательностью обыскать территорию площадью в 5 квадратных миль (13 км. кв.). Ширина поля зрения орла составляет 275 градусов. Это позволяет ему не только наблюдать, что происходит у него сбоку, но и заметить, когда кто-либо приближается сзади. В момент рождения птенца орла его глаза развиты далеко не столь сильно, и зрение этого великолепного охотника достигает совершенства лишь по мере созревания и взросления.
Орел в состоянии легко идентифицировать потенциальную добычу с расстояния в полтора-два километра, а дополнительно двигая головой, может едва ли не удвоить это расстояние.
Способность набирать большую высоту приносит орлу двоякую выгоду. Во-первых, это позволяет ему издали заметить грозу, бурю и опасность, а во-вторых, увидеть добычу и источник корма. Такие птицы, как вороны или дикие индейки, редко взлетают высоко и обладают ограниченным полем зрения. Аналогично обстоит дело и с нами.
Орлы различают цвета - необычное явление в мире живой природы. Более того, в действительности они воспринимают цветовые оттенки гораздо отчетливей, чем люди, благодаря чему лучше чувствуют красоту земли. Для орлиных глаз характерна и еще одна особенность: внутри глазного яблока находится нечто вроде гребенки, которая действует как гироскоп, позволяя осуществлять чрезвычайно прецизионную навигацию. Глаза орла размещены далеко друг от друга по бокам головы, что позволяет ему прочувствовать глубину пространства - определять высоту и расстояние. Когда птица пикирует со скоростью 100 км/ч, она должна быстро и точно оценить расстояние до земли - иначе ей не миновать беды.