Ученые узнали и показали, как видят кошки, собаки, змеи и другие животные

Формирование зрительного восприятия у собак

Со школьной программы известно, что отраженный от поверхности предмета луч проходит сложный путь: через зрачок и хрусталик попадает на сетчатку, воспринимаясь особыми клетками дна глаза – палочками и колбочками, и по зрительному нерву импульс достигает головного мозга, где обрабатывается, выдавая видимый образ.

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. Из-за особенностей строения сетчатки глаза – меньшего числа цвето-восприимчивых колбочек, и отсутствия клеток, отвечающих за восприятие длинноволнового (соответствует красному и оранжевому цвету) солнечного излучения. Поэтому для собаки одного цвета и зеленая трава и красное яблоко. Понять, какие цвета видят собаки, как для них раскрашен мир, приблизительно сможет лишь человек, имеющий красно-зеленую цветослепоту («дальтоник»). Так что посадить любимого питомца за руль автомобиля не получится – сигнал светофора не различит, так как и желтый, и красный, и зеленый цвета покажутся собаке желтым. Поэтому, если нужно выбрать для любимца контрастную окраску, лучше подобрать, к примеру, желтую и синюю краску.

Кроме отличия в восприятии цветов, у этих животных также более широкое, в форме вытянутого овала, поле зрения, величина которого сильно разнится в зависимости от породы. В качестве преимуществ перед человеческим глазом, можно отметить и большую остроту собачьего зрения: неподвижный объект они могут рассмотреть с 600 метров, а движущийся – почти с 900 метров.

Особенности собачьего зрения

Глаза четвероногих питомцев, как и характеристики их зрения, сильно отличаются от человеческих. Это обусловлено множеством факторов и условий, которые заслуживают внимания.

Как животные различают цвета

Биологи опровергли теорию, согласно которой собаки видят мир в чёрно-белых тонах. Американские исследователи смогли доказать, что псовые различают цвета, но делают это хуже людей.

Отличия визуального мировосприятия собак объясняются особым устройством их зрительных органов

Распознавание цветового диапазона у собак обеспечивается чувствительными колбочками сетчатки. Чем их больше, тем шире спектр оттенков, доступных к восприятию. Глаза человека способны распознавать нюансы переходов, например:

• от красного цвета к оранжевому;
• от жёлтого — к зелёному;
• от голубого к синему и глубоким оттенкам фиолетового.

Сетчатка собаки лишена колбочек, визуализирующих красный цвет и его многочисленные оттенки. Поэтому животные не ощущают разницы между желтизной с зеленью и тем же цветом, но с элементами красного. Сине-зелёные изображения пёс не способен отличить от белых.

Зато собаки способны распознавать массу серых оттенков. Это обусловлено высокой зрительной чувствительностью к свету и объясняет, почему ночью эти животные видят превосходно.

Распознавание цветных объектов собаками напоминает состояние, которое встречается у людей и называется «красно-зелёной слепотой». Этот факт полностью разрушает миф о том, что друзья человека способны различать сигналы светофора. А ведь они умеют правильно переходить улицу. Некоторые животные (например, псы-поводыри) помогают даже преодолевать проезжую часть пешеходам, утратившим зрение и делают это грамотно. Всё объясняется отличной светочувствительностью, а ещё высоким интеллектом собак. Они анализируют сигнал светофора по яркости, а также определяют какая из трёх фар загорелась.

Как далеко и сколько кадров в секунду

Собачьи глаза воспринимают зрительный поток со скорость 70–80 кадров в секунду, а человеческие — только 24. Именно это объясняет обстоятельство, что среди хвостатых питомцев редко встречаются любители смотреть футбол по телевизору.

Когда хозяин наслаждается интересным видео, питомец наблюдает исключительно череду отдельных картинок, что его крайне утомляет

Так сложилось, что человеку для нормальной жизни вполне хватает его скорости зрительного восприятия, более высокая просто не нашла бы применения. Совсем другое дело — собака. Имея глаза, аналогичные человеческим, она вряд ли смогла бы успешно охотиться, спланировать точный прыжок и оценить расстояние до жертвы.

Возвращаясь к теме телевизора, хочется отметить, что традиционная частота кадров равна 60 Гц. Это нормально для людей, но не годится для собак. Возможности современного телевидения и достижения электроники дают четвероногим надежду оценить все прелести видео. Аппаратура нового поколения способна транслировать фильмы с частотой в 100 Гц.

Неподвижный объект собаки замечают с расстояния в 600 метров, а движущийся — до 900 м. Это объясняется охотничьим инстинктом, ведь то, что способно убегать, является потенциальной добычей. Именно поэтому кинологи не советуют делать резких движений и спешно удаляться при встрече с незнакомым псом.

Как видят в темноте

Ранее упоминалось, что домашние псовые способны ориентироваться и видеть в темноте гораздо лучше людей. Этот показатель превышает возможности человеческого глаза в 3–4 раза.

Собаки не являются дневными или ночными животными, занимая промежуточную позицию

Они могут охотиться независимо от времени суток. Хоть и принято считать, что пик их активности приходится на дневные часы, по ночам псы, живущие в дикой природе, спят не всегда. В связи с этим особое значение имеет способность отлично видеть независимо от степени освещённости территории, что стало возможным благодаря особенностям структуры собачьих органов зрения.

Сетчатку глаза животного условно можно разделить на верхнюю и нижнюю части, при этом:

• Нижняя содержит тёмный пигмент, который поглощает слишком яркие потоки. Благодаря этой особенности глаз нормально функционирует в условиях чрезмерной освещённости.
• Верхняя обеспечивает качественное зрение в темноте. Происходит это по аналогии с тем, как автомобильная фара отражает встречный свет. Проникающие в орган зрения лучи, после их отражения от особой мембраны, улавливаются глазными структурами подобно встречным световым потокам. В итоге возникает удвоение луча, что даёт возможность видеть при отсутствии освещения.

Важен ли собакам вкус?

Выражение «волчий аппетит», означающее заглатывание больших кусков пищи в спешке, знакомо многим владельцам собак. Большинство собак, как правило, едят так быстро, что трудно представить, что им важен вкус. Точно так же они, похоже, находят огромный ассортимент органических веществ достойными проверки на вкус, и многие малосъедобные субстанции находят вполне приемлемыми (см. таблицу ниже). Однако у них есть предпочтения, и интересно, какие продукты им особенно нравятся. Например, большинство собак предпочитают мясо и молочные продукты.

Собаки обычно пробуют незнакомые потенциальные пищевые продукты языком. Некоторые владельцы собак могут видеть это поведение у своих собак во время еды, когда собака облизывает воздух, сидя у стола. Люди, которые обычно едят три раза в день, могут беспокоиться, если их собака сидит с голодным видом — и это может привести к тому, что люди будут предлагать им более вкусную пищу с рук. Этого может быть достаточно, чтобы непреднамеренно обучить собаку проявлять брезгливость и разборчивость в еде, что может привести к проблемам с аппетитом и поведением у собак в долгосрочной перспективе.

Собаки могут не придавать значение вкусу во время еды, но кобели используют его, чтобы следить за готовностью суки к спариванию, и лижут им уши, губы и гениталии во время ухаживания. Облизывание и обнюхивание гениталий помогает кобелю оценить гормональный статус суки и, следовательно, ее готовность к спариванию.

Особенности собачьего зрения

Глаза четвероногих питомцев, как и характеристики их зрения, сильно отличаются от человеческих. Это обусловлено множеством факторов и условий, которые заслуживают внимания.

Как животные различают цвета

Биологи опровергли теорию, согласно которой собаки видят мир в чёрно-белых тонах. Американские исследователи смогли доказать, что псовые различают цвета, но делают это хуже людей.

Отличия визуального мировосприятия собак объясняются особым устройством их зрительных органов

Распознавание цветового диапазона у собак обеспечивается чувствительными колбочками сетчатки. Чем их больше, тем шире спектр оттенков, доступных к восприятию. Глаза человека способны распознавать нюансы переходов, например:

• от красного цвета к оранжевому;
• от жёлтого — к зелёному;
• от голубого к синему и глубоким оттенкам фиолетового.

Сетчатка собаки лишена колбочек, визуализирующих красный цвет и его многочисленные оттенки. Поэтому животные не ощущают разницы между желтизной с зеленью и тем же цветом, но с элементами красного. Сине-зелёные изображения пёс не способен отличить от белых.

Зато собаки способны распознавать массу серых оттенков. Это обусловлено высокой зрительной чувствительностью к свету и объясняет, почему ночью эти животные видят превосходно.

Распознавание цветных объектов собаками напоминает состояние, которое встречается у людей и называется «красно-зелёной слепотой». Этот факт полностью разрушает миф о том, что друзья человека способны различать сигналы светофора. А ведь они умеют правильно переходить улицу. Некоторые животные (например, псы-поводыри) помогают даже преодолевать проезжую часть пешеходам, утратившим зрение и делают это грамотно. Всё объясняется отличной светочувствительностью, а ещё высоким интеллектом собак. Они анализируют сигнал светофора по яркости, а также определяют какая из трёх фар загорелась.

Как далеко и сколько кадров в секунду

Собачьи глаза воспринимают зрительный поток со скорость 70–80 кадров в секунду, а человеческие — только 24. Именно это объясняет обстоятельство, что среди хвостатых питомцев редко встречаются любители смотреть футбол по телевизору.

Когда хозяин наслаждается интересным видео, питомец наблюдает исключительно череду отдельных картинок, что его крайне утомляет

Так сложилось, что человеку для нормальной жизни вполне хватает его скорости зрительного восприятия, более высокая просто не нашла бы применения. Совсем другое дело — собака. Имея глаза, аналогичные человеческим, она вряд ли смогла бы успешно охотиться, спланировать точный прыжок и оценить расстояние до жертвы.

Возвращаясь к теме телевизора, хочется отметить, что традиционная частота кадров равна 60 Гц. Это нормально для людей, но не годится для собак. Возможности современного телевидения и достижения электроники дают четвероногим надежду оценить все прелести видео. Аппаратура нового поколения способна транслировать фильмы с частотой в 100 Гц.

Неподвижный объект собаки замечают с расстояния в 600 метров, а движущийся — до 900 м. Это объясняется охотничьим инстинктом, ведь то, что способно убегать, является потенциальной добычей. Именно поэтому кинологи не советуют делать резких движений и спешно удаляться при встрече с незнакомым псом.

Как видят в темноте

Ранее упоминалось, что домашние псовые способны ориентироваться и видеть в темноте гораздо лучше людей. Этот показатель превышает возможности человеческого глаза в 3–4 раза.

Собаки не являются дневными или ночными животными, занимая промежуточную позицию

Они могут охотиться независимо от времени суток. Хоть и принято считать, что пик их активности приходится на дневные часы, по ночам псы, живущие в дикой природе, спят не всегда. В связи с этим особое значение имеет способность отлично видеть независимо от степени освещённости территории, что стало возможным благодаря особенностям структуры собачьих органов зрения.

Сетчатку глаза животного условно можно разделить на верхнюю и нижнюю части, при этом:

• Нижняя содержит тёмный пигмент, который поглощает слишком яркие потоки. Благодаря этой особенности глаз нормально функционирует в условиях чрезмерной освещённости.
• Верхняя обеспечивает качественное зрение в темноте. Происходит это по аналогии с тем, как автомобильная фара отражает встречный свет. Проникающие в орган зрения лучи, после их отражения от особой мембраны, улавливаются глазными структурами подобно встречным световым потокам. В итоге возникает удвоение луча, что даёт возможность видеть при отсутствии освещения.

Домашние собаки не охотятся по ночам, но не утратили способности отлично ориентироваться в темноте.

Интересные факты

Зрительные органы четвероногого друга человека являются удивительной структурой, которая характеризуется уникальным строением и спецификой работы. Если выделить самые интересные факты о собачьем зрении, то к ним нужно отнести следующие пункты:

1. Острота визуального восприятия в три раза ниже, чем у людей. В связи с этим, пес не способен видеть картинку с такой же четкостью, как его хозяин. При проверке зрения с помощью специальной таблицы, питомцы смогли распознать знаки только с третьей строки. Люди с абсолютным зрением видят тест полностью.
2. В глазах собак отсутствует «желтое пятно», которое является местом максимальной остроты. Однако их нельзя назвать близорукими, т. к. в результате многочисленных опытов ученым удалось определить, что животным свойственна легкая степень дальнозоркости (в пределах +0,5 диоптрий), как у взрослых людей. На этом фоне может возникнуть логичный вопрос о выживании хищников в дикой природе с таким зрением. А ведь у представителей семейства псовых получается это отлично, т. к. четкость изображения — не самый главный фактор. Намного важнее успешно ориентироваться в любую пору суток, а также правильно визуализировать потенциальную жертву.
3. Питомцы намного быстрее и точнее определяют дистанцию до объекта, чем люди. Но из-за этого фактора им проблематично сфокусироваться на близком объекте. Все, что расположено на расстоянии ближе полметра кажется для животных расплывчатым.
4. Поле зрения животного серьезно отличается от человеческого. Если у человека оно круглое, то у пса — растянутое. Также зрительные оси характеризуются расхождением в 20 градусов, что позволяет более эффективно обследовать окружающее пространство. Угол обзора достигает 240−250 градусов. Такой показатель может зависеть и от анатомических свойств питомца, связанных с его породой, формой черепа и носа, расстоянием между глазными яблоками и другими особенностями.

Как видят собаки особенности зрения

Строение глаз собак схоже с человеческим. Свет проходит в зрачок через роговицу, направляясь к хрусталику. Она фокусирует луч на светочувствительной сетчатке. Орган зрения состоит из трех слоев:

• роговица – проводит свет, выполняет защитную функцию, оберегая хрусталик от повреждения;
• радужная оболочка, состоящая из мелких сосудов;
• сетчатка – обеспечивает налаживание соединения с головным мозгом, имеет множество нервных окончаний.

Внешне строение глаз собаки и человека схоже, но у животных имеются свои отличительные особенности:

1. Острота зрения. Представители любых пород имеют незначительную дальнозоркость. Все, что находится на расстоянии до полуметра, животное видит расплывчато. Однако движущиеся предметы для нее четкие всегда.

Такая особенность объясняется отсутствием «желтого пятна» в сетчатке, имеющегося у человека.

Светочувствительность. Собаки способны видеть в темноте в несколько раз лучше, чем человек. Этой особенностью обладают многие животные.
Обзор. Зависит от особенностей породы: строения черепа, расположения глаз. Чем меньше угол расхождения, тем меньше охватываемая в поле зрения площадь.
Движение

Многие хозяева замечают, что питомец скорее обратит внимание на движущийся рядом с ним предмет, чем стоящий на месте.
Собаки лучше людей могут определять примерное расстояние от себя до находящегося рядом предмета, что помогает им рассчитывать скорость, с которой нужно бежать, чтобы догнать кого-нибудь.

Такие особенности строения органа зрения позволяют проявляться охотничьим, защитным, другим полезным инстинктам животных.

Ночью

Зрачок у собак больше, чем у человека – эта особенность строения глаз позволяет им хорошо видеть в темноте. В темноте он расширяется настолько, что занимает весь участок между верхним, нижним веками.

Считается, что зрение в темноте у собак лучше, чем у людей, но хуже, чем у кошек.

В нижней части сетчатки глаз находится тапетум – уникальный слой пигментов. Этот элемент выполняет функцию зеркала, он отражает свет, направленный в темноте в зрачок животного. В результате получается эффект светящихся в темноте глаз.

Такими же особенностями строения глаз обладают хищники, способные охотиться в темноте. Хотя многие собаки не принимают участие в охоте, свои способности к этому они не утратили.

Собаки видят в темноте лучше в 4 раза.

Днем

Недавно некоторые думали, что зрение собак при обычном дневном свете лучше человеческого, что позволяет им быть охотниками, сторожами, защитниками. На самом деле, по большинству параметров оно хуже.

Основное отличие дневного зрения четвероногих от нашего – особенности строения нижней части сетчатки. В ней находится темный пигмент, поглощающий яркий свет. Поэтому, находясь на улице при ярком солнце, они не щурятся, чувствуют себя комфортно.

Из-за не особо развитого дневного зрения, собаки предпочитают действовать, ориентируясь по другим способностям, развитым лучше. Например, специалисты проводили эксперименты, стремясь понять, как собака видит хозяина. Оказалось, что она узнает его в основном благодаря отличному обонянию, детали внешнего вида вовсе неважны.

Собаки хороши в деталях, но не обобщении

Человек — своеобразное животное, способное быстро формировать обобщения. Собака, как и большинство других животных, специализируется на деталях. Мы даже не помним, как поняли, что черный хэтчбек и белый фургон — оба являются транспортными средствами, или что транспортное средство может двигаться быстро, медленно или быть неподвижным. Мы считаем, что так легко понять, что кто-то может находиться на водительском сиденье движущегося автомобиля или неподвижного автомобиля с работающим двигателем или неподвижной машины с выключенным двигателем, и для нас может быть непонятно, почему собака может принять все эти условия для машины своего владельца, но внезапно начинает беспокоится при виде соседа, покидающего свой автомобиль и идущего к своему дому. Для собаки это совершенно другой сценарий, чем когда ее владелец покидает машину, при возвращении домой.

Особо внимательные и проактивные собаки могут лаем оповещать окрестности о том, что автомобиль их соседа делает что-то другое. Район вряд ли оценит это публичное объявление, но из этих собак, по крайней мере, могут выйти хорошие сторожевые псы.

Эрик — шведский вальхунд — очень бдительная и проактивная собака. Это означает, что он замечает почти все, что происходит вокруг него, и обычно по умолчанию полагает, что он должен активно заниматься этим, если только его не научили другому. Его хозяйка Мелисса шутит, что у него есть свод правил в голове, и каждый стимул, сценарий или событие тщательно сверяются с соответствующей записью, чтобы оценить, должен ли он выдать предупреждение или просто тихо обновить свой свод правил. Пока он был молодым и неопытным, правил у Эрика было мало; многих стимулов не было в его каталоге, поэтому он часто поднимал тревогу о нарушении правил. Он приобрел больше опыта по мере взросления и добавил дополнительную информацию в свод правил, включив необычные вариации, такие как «река на самом деле МОЖЕТ иногда иметь небольшие волны». И наоборот, чем больше подобных опытов Эрик собирал о конкретном контексте, тем труднее он принимал небольшие отклонения. Например, он часто посещает место на реке возле своего дома; и часто видит бакланов. Но баклан в этом конкретном месте на реке был неслыханным событием в течение первых шести лет жизни Эрика, и он был встревожен, обнаружив эту странную комбинацию стимулов. С другой стороны, взрослый человек в снаряжении для подводного плавания, заслуживал тщательного изучения при первой встрече, но его легче было принять. Люди носят много другой одежды, и Эрик не был в привычной обстановке в то время. Возможно, в этом контексте он был более гибким в своих правилах.

Конечно, у Эрика на самом деле нет таких правил, но эта метафора прекрасно описывает то, как собаки строят понимание своего мира посредством накопления детального и конкретного опыта, а не обобщения, которое используем мы. Вот почему социализация так важна для собак

В этот период их психика наиболее гибкая, поэтому осторожно подвергая их многим стимулам с множеством незначительных вариаций, мы не только помогаем им строить свои правила о том, что нормально в мире, одно за другим, но также помогаем создавать навыки для правильной оценки нового опыта на протяжении всей своей жизни

Какое у собак зрение

Острота зрения у собак также в три-четыре раза хуже, чем у человека. Это означает, что собаке для идентификации объекта необходимо приблизиться к нему приблизительно на 6 м, в то время как нам будет достаточно двадцати двух. Можно сказать, что бессмысленно ждать от собак адекватной реакции на слишком удаленные от них небольшие объекты. Однако в центральной зоне сетчатки глаза у них наблюдается довольно значительное скопление колбочек — клеток, определяющих остроту зрения, которое обеспечивает собакам очень хорошее зрение в узкой полосе горизонтального плана. Такая особенность, общая для собак и волков, может быть связана с преимуществом, которое она предоставляет хищникам, преследующим добычу: им необходимо с достаточной точностью определять расстояние до своей жертвы.

Глаз собаки обладает меньшей способностью к аккомодации, чем глаз человека, у которого она на удивление высока. Так, собаки не смогут четко разглядеть объект, расположенный ближе 40 см от глаз — это расстояние варьирует от 33 до 50 см в зависимости от индивидуальных особенностей собак, тогда как человек может с достаточной четкостью видеть объект в 7—10 см от глаз. Это одна из причин того, что собака скорее обнюхает очень близкий объект, чем станет его рассматривать. Поэтому бесполезно подсовывать собаке ничем не пахнущий предмет под самый нос: она не сможет его зрительно идентифицировать; кроме того, ей помешает морда, которая у большинства пород закрывает нижнюю часть поля зрения.

Что же касается ночного зрения, то у собак оно, так же, как и у волков, развито значительно лучше нашего. На рассвете или на закате, в час между волком и собакой (латинское идиоматическое выражение, обозначающее сумерки, то есть время, когда трудно отличить собаку от волка) и еще больше ночью собаки видят гораздо острее, чем мы. Эта чувствительность к самому слабому свету объясняется наличием у них, так же, как и у кошек или лошадей, слоя особых клеток, tapetum lucidum, расположенных за сетчаткой, которые подобно настоящему зеркалу отражают и направляют на сетчатку даже самые слабые лучи света. В условиях крайне слабой освещенности эта система позволяет легче улавливать фотоны и таким образом различать объекты. Возможно, речь идет о механизме, доставшемся псовым в наследство от ночного образа жизни первых млекопитающих и прошедшем эволюционный отбор благодаря хищнической специализации недавних предков собак: если темнота позволяет спрятаться жертве, она и хищнику дает возможность найти свою добычу.

С хищничеством, несомненно, связана и еще одна особенность собачьего зрения: глаза собаки очень чувствительны к движению, вероятно, больше, чем наши. Действительно, хищник должен быть способен издалека распознать потенциальную жертву еще до того, как та успеет его заметить

Поскольку жертвами хищника являются животные, то есть существа, по определению подвижные, для успешной охоты хищнику важно уметь улавливать их движения. Несмотря на то что в этом вопросе и по сей день остается много неясного, можно считать установленным, что собаки способны опознавать движущийся объект, находящийся от них на расстоянии 800 или 900 м

При этом, если речь идет о неподвижных объектах, способность собак их визуально различать падает до 500—600 м.

Кроме того, глаз собаки отличается от нашего лучшим временным разрешением. Световой раздражитель продолжает действовать на сетчатку некоторое, пусть и очень короткое время. На протяжении времени действия одного раздражителя сетчатка остается слепой и не воспринимает другие световые сигналы. Так что, если два одинаковых, но разновременных световых раздражителя, например, две вспышки, разделены очень коротким промежутком времени, мы увидим их как один световой сигнал. Этим феноменом объясняется наше восприятие фильма как непрерывного действия, тогда как на самом деле он создан из последовательных кадров. Вероятно, собакам достаточно меньшего промежутка между двумя вспышками, чем нам, чтобы воспринимать их как два разных сигнала. Поэтому, вполне возможно, собаки видят на экране телевизора совсем не то, что мы: действие, воспринимаемое собакой, можно сравнить с тем, что видели бы мы, если бы смотрели диафильм с очень быстро сменяющимися слайдами.