Невероятные возможности цветового зрения у животных

В глазу обычной бабочки находится в пять раз больше цветочувствительных клеток, чем в глазу человека. Зачем ей и другим животным нужно так много?

Мир природы утопает в оттенках – ослепительное оперение попугаев, бескрайние поля диких цветов, но люди видят лишь малую часть всей палитры.

Мы воспринимаем цвет при помощи специальных клеток нашей сетчатки — фоторецепторов, подразделяющихся на палочки и колбочки, где последние и отвечают за цветное зрение.

Большинство людей имеют три типа колбочек – воспринимающие красный, зелёный или синий цвета,  которые в сочетании дают миллионы оттенков.  Некоторые люди не могут отличать все оттенки, т.к. им недостаёт одного из типов колбочек – обычно красного.

А у других, наоборот, есть четвёртый тип колбочек. Эти тетрахроматы имеют дополнительные колбочки, которые находятся где-то между красным и зелёным, позволяя своим владельцам различать оттенки там, где остальные видят один и тот же цвет.

Мы привыкли считать человеческое зрение более совершенным, чем у животных, однако отдельные представители животного мира  далеко обогнали человека в способности различать цвета. Только посмотрите на эти примеры невероятного диапазона цветового зрения у животных!

Бабочка Graphium sarpedon имеет 15 типов фоторецепторов

У бабочек вида Graphium sarpedon в пять раз больше фоторецепторов, чем у человека

У бабочек вида Graphium sarpedon  один тип колбочек воспринимает ультрафиолетовый, один фиолетовый, три – различные оттенки синего, один сине-зелёный, четыре — зелёный и пять – красный цвет. Итого выходит 15, что впятеро больше, чем у людей.

Зачем ей так много? Многие другие насекомые обходятся тремя.

Исследователи полагают, что бабочки в повседневной жизни используют только четыре типа своих фоторецепторов, тогда как остальные 11 используются для узких задач, например, чтобы различать соперников на фоне пышной зелени и голубого неба. Похожая система зрения обнаружена у 6-фоторецепторной бабочки, Papilio xuthus.

У морского рака-богомола 12 типов цветовых фоторецепторов

Морской рак-богомол (Odontodactylus scyllarus) опасный и сильный охотник, в том числе благодаря большому количеству фоторецепторов

Эти ракообразные потрясают воображение. Под радужной окраской скрываются грозные охотники, чей удар настолько быстр, что порождает подводную ударную волну и способен разбить аквариумное стекло.

Зачем им 12 типов колбочек? И значит ли это, что они великолепно различают цвета?

В результате исследования 2014 года выяснилось, что на самом деле их цветное зрение не так уж хорошо. Спектр восприятия колбочек довольно узкий, то есть каждая видит только специфический цвет.  Это означает, что мозгу не приходится обрабатывать миллионы входящих сигналов для определения цвета и потому распознавание иначе окрашенной добычи происходит быстрее.

Некоторые птицы видят обычные цвета плюс ультрафиолет

Варакушка (Luscinia svecica) в ультрафиолетовом свете. Живописный нагрудник самца варакушки при дневном свете имеет голубой и красный оттенок. На картинке видно, как ярко сияют голубые перья в ультрафиолете.

Весь цветовой диапазон, расширенный ультрафиолетовым светом, позволяет птицам видеть оперение друг друга во всей его красе.

Там, где мы видим сверкающую палитру цветных перьев, птицы видят ещё больше. Многие из них не только различают цвета лучше нас, но также имеют дополнительные ультрафиолетовые колбочки, и видят то,  что от нас скрыто.

Шмели — трихроматы

Калужница болотная (Caltha palustris) слева в дневном свете, справа в ультрафиолете. Узор на правой картинке сообщает о наличии нектара тем насекомым, которые могут видеть в ультрафиолетовом диапазоне

Как и люди, старые добрые шмели имеют три типа цветных фоторецепторов. Но, в отличие от нас, их колбочки сдвинуты ближе к ультрафиолетовому краю спектра. Это позволяет им видеть метки на цветущих растениях, направляющие их к хранилищу нектара, как огни вдоль посадочной полосы.

Удавы и питоны могут «видеть» в инфракрасной части спектра

Ямкоголовая змея хвастается инфракрасными «очками»: парой ямок между ноздрями и глазами

Детальное цветовое зрение змей не слишком развито, но некоторые из них могут чувствовать длинные волны инфракрасного спектра при помощи набора органов, действующих как инфракрасные очки.

Эти «ямочные органы» обычно расположены на голове змеи между глазами и ноздрями, и содержат тысячи рецепторов, чувствительных к инфракрасному излучению, длина волны которого больше, чем у видимого спектра. Люди же ощущают инфракрасные лучи, как тепло.

При помощи «глазных пятен» морские звёзды видят свет, но не цвет

Живущим на кораллах морским звездам «глазные пятна» помогают искать еду

И на другом конце ряда находятся морские звёзды и некоторые черви, обладающие «глазными пятнами» — светочувствительными органами на коже.

Морская звезда не различает цвета и не способна заметить проплывающих мимо рыб, однако может ориентироваться среди коралловых рифов – больших стационарных предметов.