Говоря о тех или иных нарушениях зрения, мы чаще всего имеем в виду близорукость или дальнозоркость. Реже речь заходит об астигматизме, ещё реже – о цветовой слепоте. Между тем, ничуть не менее важную роль в визуальном восприятии действительности играет так называемое контрастное зрение. Человек может обладать чрезвычайно острым зрением и при этом плохо различать предметы, сливающиеся с фоном.
До недавнего времени рутинный визит к офтальмологу не предусматривал проверку контрастного зрения, поскольку эта процедура была связана со значительными сложностями и требовала немало времени.
Методика Ани Мюллер
И вот теперь в Высшей технической школе города Йены разработана методика, позволяющая быстро и надёжно проводить такой контроль. Её автор – инженер-оптик Аня Мюллер (Anja Müller) – говорит:
"Определяя остроту зрения, мы делаем это при максимальной контрастности. Между тем, на практике далеко не всегда главное – разглядеть мельчайшие детали. Гораздо важнее – вообще увидеть и распознать объект. И вот тут-то нередко оказывается, что острое зрение и хорошее зрение – не обязательно синонимы".
Исследования... в буфете
Богатый материал для наблюдений Ане Мюллер дал буфет в её родной Высшей технической школе: здесь белая посуда почти сливается с белой поверхностью столов. Тот, кто ненароком опрокидывает чашку, хотя легко читает без очков мелкий шрифт в газете, почти наверняка страдает нарушением контрастного зрения. Как правило, такое нарушение вызвано катарактой или помутнением стекловидного тела глаза, которые, в свою очередь, могут являться следствием травмы, диабета, а то и просто естественного процесса старения. Аня Мюллер поясняет:
"На помутнениях свет рассеивается, накладывается на изображение объекта на сетчатке, и в результате оно становится нечётким, размытым".
Остроту зрения определяют кольца Ландольта
Впрочем, к такому же эффекту приводят и поражения сетчатки, вызванные так называемой дегенерацией жёлтого пятна. Это ощущение знакомо любому, кто носит очки: оно возникает, если стёкла загрязнились или сильно поцарапались. Однако и тому, кто очками не пользуется, такой эффект тоже не в новинку: он наблюдается при попадании прямого солнечного света на экран компьютерного монитора. При этом контрастность изображения падает с 80 до 40 процентов, в результате чего разобрать что-либо на экране становится почти невозможно. Именно так воспринимают все окружающие предметы люди, страдающие серьёзными нарушениями контрастного зрения. Однако диагностика этих нарушений, а особенно количественная оценка степени аномалии, до недавнего времени относились к сложным и дорогостоящим обследованиям. В основу методики, предложенной Аней Мюллер, положен ряд графических элементов той самой таблицы, что красуется в кабинете любого окулиста. Речь идёт о так называемых кольцах Ландольта – тонких окружностях, имеющих снизу, сверху, слева или справа небольшую прорезь. Так же, как буквы и цифры, кольца служат для определения остроты зрения, причём они более объективны, потому что их труднее угадать или перепутать. Аня Мюллер говорит:
"Начинается измерение с самого маленького кольца, прорезь в котором пациент правильно определил при максимальной контрастности изображения. Затем контрастность постепенно, шаг за шагом, снижается до тех пор, пока количество ошибок при определении местоположения прорезей не достигнет трёх. Таким образом мы устанавливаем первый порог контрастной различительной световой чувствительности. После этого та же процедура повторяется со следующим по размеру кольцом Ландольта, что позволяет найти второй порог контрастной чувствительности. По завершении измерений мы получаем таблицу, из которой следует, какая острота зрения была необходима для правильного распознавания колец при той или иной степени контрастности".
Профилактические проверки контрастного зрения могут помочь диагностировать серьёзные заболевания
Чем больше должно быть кольцо, чтобы пациент смог разглядеть в нём прорезь при малой контрастности, тем хуже его контрастное зрение. Проведя обширную серию экспериментов, Аня Мюллер составила типовую схему, которая вводится в компьютер, что позволяет врачам получать сопоставимые стандартизованные данные. Но и это ещё не всё:
"Важно также, что определение индивидуальных особенностей контрастного зрения может выявить и серьёзную патологию: эта диагностика достаточно чувствительная".
Иными словами, катаракта, диабет или дегенерация жёлтого пятна сетчатки не только ухудшают контрастное зрение, но и как бы выдают себя этим. То есть профилактические проверки контрастного зрения могут помочь диагностировать серьёзные заболевания на самых ранних стадиях.
Владимир Фрадкин, НЕМЕЦКАЯ ВОЛНА
Переоценить невозможно значение, которое имеет зрение для человека. С помощью него мы получаем львиную долю информации о вещах нас окружающих. Несколько раз мы сталкиваемся с необходимостью провести исследование остроты зрения: начиная с самого детства для приема в детский сад и школу, заканчивая устройством на работу и медкомиссией для военкомата или получения водительских прав.
В кабинете офтальмолога проверяют разную характеристику глаз, в том числе и остроту зрения. Эта процедура называется визометрия. Метод основан на использовании специальных таблиц с набором символов, которые предлагается пациенту рассмотреть с определенного расстояния. В России установлен стандарт в 5 метров. В медицине острота зрения - это способность видеть и различать два находящихся рядом объекта. Нормой считается, когда человек может увидеть с расстояния нескольких метров две точки, с дистанцией между ними в 1,45 мм.
Угол зрения
Определяет видимые размеры объектов, находящиеся рядом, как две отдельные, а не слившиеся точки. Один предмет может быть виден Все зависит от расстояния: при его уменьшении возрастает угол зрения, а, значит, и размер изображения на сетчатке глаза. Об этом вам расскажет офтальмолог. На приеме вам будет проведено определение остроты зрения. Все данные буду записаны в медицинскую карту.
Остроту определяет наименьший угол зрения, при котором еще возможно расположенные близко друг к другу точки увидеть раздельно. Такое определение остроты появилось 200 лет назад. Оно используется в современной медицине до сих пор. На основе заключения, выведенного английским ученым была разработана таблица немецкого офтальмолога Снеллена. Доктор за физиологическую норму, которая соответствует 100% зрению, принял угол зрения равный одному градусу.
Таблица Снеллена состоит из 11 строк. Сверху расположена большая прописная буква, построчно вниз размер других уменьшается. Проверка зрения проводится с расстояния 6 метров. Высчитывается острота следующим образом: количество футов до букв - это числитель, знаменатель - расстояние, которое считается оптимальным, чтобы человек смог прочитать символы.
Проверка зрения по Сивцеву
Каждый из нас помнит таблицу Сивцева в кабинете у окулиста, которую используют русские доктора. Этот простой инструмент до сих пор пользуется большой популярностью. Таблица Сивцева - это 12 строк с буквами, размер которых с каждой последующей строчкой уменьшается. Пациент на приеме видит лишь символы. На самом деле на таблице есть вспомогательные литеры. Например, «D» слева показывает расстояние, с которого человек должен различать знаки. Для нижнего ряда это 2,5 метров, для верхнего - в два раза больше. Справа буква «V» отмечает остроту зрения в условных единицах при чтении с 5 метров:
- хорошо различим ряд снизу - 2,0;
- виден только верхний ряд - 0,1;
- видна каждая десятая строчка с расстояния 5 метров - 1,0 (нормальное зрение).
Острота зрения - это показатель, который может быть больше нормы от 1,2 до 3,0. При патологических явлениях, близорукости, дальнозоркости, катаракте, астигматизме, глаукоме острота может упасть до 0,4 и 0,05. Основная разница заключается в расстоянии, с которого человек четко видит объект. Допустим, при остроте зрения 1,0 можно рассмотреть номер автомобиля с 40 метров, при показателе 0,4 - с 16 м, не больше, иначе цифры с буквами сольются.
Если острота зрения повышенная, в повседневной жизни пользы от этого явления немного. Водители видят рано дорожные знаки и другие объекты, но способности таких людей не отличаются от тех, у кого зрение нормальное.
Таблица Орловой
Используется для диагностики детей, не умеющих читать. Здесь вместо букв напечатаны изображения. Принцип работы такой же, как и с таблицей Сивцева - размер строк книзу уменьшается. Если с расстояния 5 метров ребенок символы не распознает, значит, острота зрения низкая. В этом случае обследуемого приближают к таблице на полметра, пока он не назовет изображения верхнего ряда правильно. Правила проверки:
- Высокий уровень освещенности (700 люкс).
- Первым исследуется правый глаз, вторым - левый.
- Глаза не зажмуриваются, а прикрываются заслонкой.
- В 1-3 строчках ошибки недопустимы. С 4-6 строчки - одна ошибка. С 7-10 допускается две.
- На просмотр знака выделяется не более трех секунд.
Значительно упростить и ускорить определение остроты зрения помогают проекторы оптотипов. Угловая величина воспроизводимого символа, независимо от расстояния до экрана, остается неизменной. Важно, чтобы обследуемый и прибор находились от экрана на одинаковом расстоянии.
Для определения остроты зрения у лежачих больных используется специальная таблица, рассчитанная на расстояние 33 см от глаза. Контролем здесь является распознавание знаков по отдельности и свободное чтение мелкого текста с пометкой на дистанцию, при которой производилось исследование.
и как он работает?
Острота зрения - это удивительная совместная работа глаза, сознания и мозга. Серьезный и сложнейший механизм работы серого вещества, обеспечивающий передачу, обработку и расшифровку поступающей информации от зрительного органа, не изучен до сих пор.
Речь идет об уникальных вещах - функционировании глаз вместе с сознанием. Они двигаются в стороны, вверх, вниз, давая нам максимально широкий обзор.
Сравнивать работу глаза с фотоаппаратом, как привыкли многие, совершенно не справедливо. Да, зрительный орган - это сложная оптическая система, состоящая из роговицы, хрусталика, стекловидного тела и влаги. Однако оптические устройства просто снимают изображение на пленке, а люди распознают попавшую на сетчатку информацию и, отталкиваясь от этого, действуют.
О глазах есть множество интересной информации, которая, возможно, вам неизвестна:
- Каждый день за 12 часов на моргание человек тратит 25 минут.
- Близорукость - болезнь японцев. Иероглифы воспринимаются труднее букв, поэтому при чтении приходится долго фиксировать глаз на коротком расстоянии. Это портит зрение.
- Новорожденные моргать начинают с полугодовалого возраста.
- У всех с рождения серо-голубые глаза. Только через два года приобретается настоящий цвет.
- Всего 2% людей на земле имеют зеленый цвет глаз.
- Узор у человека, как и отпечатки пальцев, индивидуален. По нему тоже можно идентифицировать личность.
- У человека по 150 ресниц на каждом веке.
- С открытыми глазами не получится чихнуть.
Самый простой способ проверить, находится ли в норме острота зрения, это посмотреть на ночное небо, найти созвездие Большой Медведицы. Если в ручке ковша рядом со средней звездой виднеется еще одна маленькая, значит, острота нормальная. Таким способом проводились исследования у древних арабов.
Острота зрения человека: признаки нарушения
Как часто мы находим время для посещения офтальмолога, когда глаза болят, не говоря уже о профилактических целях? Однако ухудшение наступает постепенно. И человек не замечает сразу, что острота зрения падает.
А на успешное лечение можно надеяться только при своевременном выявлении дефекта. Самыми распространенными видами нарушения являются: дальнозоркость/близорукость, астигматизм, пресбиопия, катаракта. Симптомы, говорящие о снижении остроты зрения, следующие:
- Приходится с трудом фиксировать взгляд на предметах, которые раньше хорошо виделись. Важно отметить, какие стали объекты видеться хуже - те, что вблизи, или те, что вдалеке.
- Можно четко видеть изображения прямо перед собой и плохо, если немного отвести голову в сторону. Это говорит о частичном ухудшении качества зрения.
- Боль, зуд, ощущение инородного тела, сухость, жжение не всегда могут являться признаками нарушения остроты зрения, но часто сопровождают серьезные заболевания глаз и говорят о перенапряжении.
Патологические причины развития нарушений
Катаракта - самая распространенная в мире причина снижения остроты зрения. Это полное или частичное нарушение прозрачности хрусталика, который находится за радужкой и зрачком. В молодости при отсутствии врожденных заболеваний зрачок совершенно прозрачный и эластичный, пропускает внутрь глаза все лучи света и мгновенно фокусируется на отдаленные и близкие предметы. С возрастом хрусталик мутнеет и теряет постепенно способность к фокусировке объектов на разных расстояниях. Катаракта - основная причина, из-за которой развивается слабовидение и слепота. После 40 лет у каждого 6 человека отмечается такое заболевание, после 80 - у каждого. Симптомы катаракты:
- Затуманивание зрения, постепенное снижение остроты.
- Появление размытости предметов.
- Снижение контрастности и яркости цвета.
- Цвет зрачка становится белым.
- Ухудшение видимости вдали и вблизи.
- Появление вокруг ярких источников света слепящих ореолов.
Улучшение остроты зрения, возможно, осуществить одним способом - провести микрохирургическую операцию, во время которой помутневший хрусталик заменяется искусственной имплантом. Это безопасная операция, после которой абсолютное большинство пациентов вновь приобретают высокую остроту зрения.
Дальнозоркость и близорукость
Дальнозоркость (гиперметропия) - недуг, при котором изображение формируется за сетчаткой глаза. Причина развития данной патологии кроется в короткой глазной оси или плохой преломляющей силе хрусталика, которой недостаточно для создания нормального фокусного расстояния.
Близорукость (миопия) - создание объекта перед сетчаткой. Болезнь бывает рефракционной и осевой. В первом случае увеличивается преломляющая сила хрусталика либо роговицы, во втором - длина глаза. Формирование недостаточного фокусного расстояния.
Астигматизм - нарушение вызвано изменением яблока. Оно становится овальным, в норме глаз абсолютно круглый. Патология развивается, как правило, в детстве и сопровождается близорукостью или дальнозоркостью. Если вовремя не начать лечение - это может привести к резкому ухудшению остроты зрения или косоглазию.
Пресбиопия
«Болезнь коротких рук» - так этот недуг по-другому называют. Большинство людей страдает данным видом нарушения после 40 лет. При пресбиопии потеря остроты зрения проявляется в затруднении видимости мелких предметов и шрифта вблизи. Приходится отодвигать газетку подальше, вышивкой заниматься на расстоянии.
Симптомы и причины пресбиопии
Первое, что должно насторожить человека, - размытость объектов на близком расстоянии. Приходиться напрягать глаза, чтобы настраивать четкость изображения из-за чего развивается головные боли, астенопия. Все изменения, связанные с пресбиопией вызваны возрастными процессами в структуре хрусталика и внутриглазной мышцы.
Самый очевидный и эффективный способ коррекции - очки для чтения и прогрессивные линзы, которые используются исключительно при работе на близком расстоянии. Хирургическое вмешательство также возможно, но это крайняя мера, которая сопряжена с некоторыми рисками.
Амблиопия
Патологическое нарушение, именуемое «немощный глаз». Составляет треть всех имеющихся заболеваний у детей, связанных с Это тяжелая болезнь, приводящая к опасным осложнениям. Причиной, вызвавшей подобное нарушение остроты зрения, может стать приобретенный дефект или врожденная аномалия. При амблиопии наблюдается ухудшение состояния одного или двух глаз одновременно.
Развивается патология часто на фоне косоглазия, катаракты, астигматизма, дальнозоркости, помутнения роговицы, нистагмы. Основные изменения происходят в области зрительной коры головного мозга. Информация принимается в искаженном виде, которая поступает в глаза, острота зрения падает и не корректируется очками.
Вспомогательные причины ухудшения зрения
В качестве дополнительных факторов риска, развивающих патологические процессы, выделяют:
- Длительную работу за компьютером.
- Перенапряжение глазных мышц.
- Плохое освещение помещение при работе.
- Наличие зрительных раздражителей (слишком яркие цвета или сильное освещение и т. д.).
- Злоупотребление алкоголем, курение.
Острота зрения: лечение и профилактика
Чтобы замедлить процесс старения глаз и сохранить их здоровье, рекомендуется принимать комплексы, содержащие незаменимые каротиноиды, ферменты и антиоксиданты. Например, биологически-активная добавка к пище Окувайт® Форте. Её компоненты - лютеин, зеаксантин, витамины С и Е, селен и цинк, помогают справиться с утомлением глаз, а также предотвратить снижение остроты зрения*.
Массовая компьютеризация является основной причиной развития остеохондроза и проблем со зрением. Никто не откажется от компьютера, но это и не нужно. Важно правильно распределить на глаза нагрузку. Офтальмологи рекомендуют установить монитор так, чтобы основной источник освещения располагался сбоку, рассеивая прямые блики, а сам находился не ближе 50 см к глазам.
Солнцезащитные очки - не только стильный аксессуар гардероба, но и реальное средство защиты от яркого света, помогающее сохранить зрение. Помимо лекарственной терапии и очков, которые пропишет окулист при выявлении нарушения, нужно принимать витамины для глаз: A, B, C, E. Специальная гимнастика, 15-минутный отдых несколько раз в течение дня от компьютера поможет сохранить зрение надолго.
*Инструкция БАД к пище Окувайт® Форте
Канадский окулист Гарт Уэбб сделал сенсационное заявление об изобретении им устройства, которое способно навсегда решить проблему плохого зрения. Речь идет о бионических линзах Ocumetics Bionic Lens, которые вживляются в глаза и могут обеспечить остроту зрения в 3 раза большую, чем зрение человека с нормальными (здоровыми) глазами. Причем, как уверяет изобретатель, такое зрение останется неизменным до конца жизни прооперированного человека.
Доктор Гарт Уэбб — основатель и генеральный директор Ocumetics Technology Corp, компании, созданной с целью устранения из обихода очков и контактных линз. На разработку Ocumetics Bionic Lens доктор Уэбб со своими сотрудниками потратил 3 миллиона американских долларов и 8 лет исследований.
Внешне бионическая линза выглядит как маленькая прозрачная пуговица, но д-р Уэбб уверяет, что она в состоянии произвести коренной перелом в области лечения глаз и ухода за ними. «Отличное зрение должно стать неотъемлемым правом человека» — убежден окулист-изобретатель.
Предполагается, что бионические линзы будут имплантироваться в глаза во время безболезненной 8-минутной операции. Эта операция очень похожа на хирургическое лечение катаракты, во время которого помутневший хрусталик заменяется на искусственную интраокулярную линзу. Такая микрохирургическая процедура даже не требует обезболивания и постельного режима для пациента.
Если Вам интересно, можете посмотреть короткий 4-минутный видеоролик о хирургическом устранении катаракты:
Бионическая линза, скрученная в трубочку, точно таким же образом вводится внутрь глаза при помощи шприца, наполненного физиологическим раствором. Затем, в течение примерно 10 секунд Ocumetics Bionic Lens сама по себе разгибается, приобретая нужную форму, и, о чудо! – зрение человека снова становится острым и ясным!
По утверждению доктора Уэбба, если человек мог четко видеть настенные часы с расстояния 3 метров, то после установки ему бионических линз он эти же часы сможет хорошо видеть уже с расстояния 9 метров.
Из сказанного следует, что Ocumetics Bionic Lens, установленные человеку с хорошим (100%) зрением, дают ему возможность видеть в 3 раза лучше!
Пока Гарт Уэбб еще не раскрывает всех секретов своего изобретения, но уже имеет на руках целый список патентов по улучшению характеристик интраокулярных линз.
Как изготовляются и работают Ocumetics Bionic Lens мы на данный момент можем только догадываться, но Уэбб уверяет, что эти линзы чрезвычайно безопасны и не могут вызвать никаких биофизических изменений в глазу.
Более того, кроме экстремально острого зрения, Ocumetics Bionic Lens дают еще одно важное преимущество человеку, которому они имплантируются. С такими линзами человеку уже не грозит катаракта, поскольку естественные хрусталики, склонные к помутнению в преклонном возрасте, заменяются искусственными бионическими линзами.
Операция по имплантации Ocumetics Bionic Lens намного безопаснее, чем лазерная коррекция зрения (ЛАСИК), во время которой выжигается часть здоровой ткани роговицы и которая часто сопровождается негативными побочными эффектами (например, светобоязнь и проблемы со зрением во время вождения ночью) и существенными ограничениями в поднятии тяжестей и во время занятий спортом. Доктор Уэбб уверен, что у его изобретения эти проблемы отсутствуют, а зрение человека с бионическими линзами всегда будет оставаться острым и не будет ухудшаться с течением времени.
Гарт Уэбб уже продемонстрировал свои бионические линзы 14 лучшим глазным хирургам во время ежегодной всемирной конференции в Сан Диего, посвященной лечению катаракты и рефракционной хирургии. Коллеги Уэбба были впечатлены этим изобретением и некоторые из них даже согласились помочь в дальнейших клинических испытаниях бионических линз.
На первых стадиях тестирования Ocumetics Bionic Lens будут вживляться животным, потом – ослепшим людям, и только после этого начнутся регулярные исследования в специализированных глазных клиниках Канады и других стран.
Планируется, что первые Ocumetics Bionic Lens станут доступны для коррекции зрения в 2017 году, но только для людей старше 25 лет, поскольку именно в этом возрасте глаза человека считаются уже полностью сформированными.
Вот коротенькое интервью доктора Гарта Уэбба, где он, среди прочего, демонстрирует изобретенные им бионичекие линзы:
Что ж, будем надеяться, что всего через несколько лет технология производства и вживления Ocumetics Bionic Lens в глаза человеку будет доведена до совершенства и она станет доступной для каждого, кто хочет пожизненно иметь хорошее зрение.
Сущ., с., употр. часто Морфология: (нет) чего? зрения, чему? зрению, (вижу) что? зрение, чем? зрением, о чём? о зрении 1. Зрением называется способность человека или животного видеть. Проверить зрение. | Плохое, хорошее зрение. | Глаза человека… … Толковый словарь Дмитриева
Я; ср. Одно из пяти внешних чувств, органом которого является глаз; способность видеть. Орган зрения. Лишиться зрения. Испортить, проверять з. З. улучшилось, ухудшилось, восстановилось. Острое, хорошее, плохое, слабое з. ◊ Поле зрения. 1.… … Энциклопедический словарь
зрение - я; ср. см. тж. зрительный Одно из пяти внешних чувств, органом которого является глаз; способность видеть. Орган зрения. Лишиться зрения. Испортить, проверять зре/ние. Зре/ние улучшилось, ухудшилось, восстановилось … Словарь многих выражений
- (Felidae)* * Кошачьи действительно, как пишет Брем, представляют собой самый совершенный тип хищников иными словами наиболее специализированные представители отряда. Семейство включает 36 видов, группируемых в 10 12 родов (хотя разные… … Жизнь животных
Ая, ое; остр и остёр, остра, остро и остро. 1. Имеющий хорошо колющий конец или хорошо режущий край; противоп. тупой. Острая игла. Острая бритва. Острый нож. □ Острые колючки рвали мою одежду. Лермонтов, Бэла. Они навязали их [крючки] на поводки… … Малый академический словарь
Eskrima Страна … Википедия
- (Bovidae)** * * Семейство полорогих, или бычьих самая обширная и разнообразная группа парнокопытных, включает 45 50 современных родов и около 130 видов. Полорогие животные составляют естественную, ясно очерченную группу. Как ни… … Жизнь животных
Прил., употр. сравн. часто Морфология: остр и остёр, остра, остро и остро, остры и остры; острее; нар. остро 1. Нож, ножницы, зубы и т. п. называют острыми, когда у них очень тонкий край или конец, так что он может легко резать или проникать… … Толковый словарь Дмитриева
Основатель классической зоологии и наиболее значительный представитель ее в классической древности, Аристотель, разделял известных ему животных на группы: группу живородящих четвероногих, которая соответствует современной группе… … Жизнь животных
Образующие самостоятельное семейство рябки представляют не что иное, как голубей, приспособленных к жизни в пустыне. Их своеобразная родина, безлесная и бедная растительностью равнина, будь то совершенная пустыня или степь, пустынное поле … Жизнь животных
Книги
- Морские КОТики. Крысобои не писают в тапки! , Матроскин Роман. Легендарному котективу Ричарду снова приходится сунуть свою наглую усатую морду в чужие делишки, чтобы вынюхать нужные секреты. На этот раз он оказался на морскомкруизном лайнере вместе с…
- Рекорды животных Энциклопедия , Кавардин М.. В этой книге вы найдете полное собрание самых удивительных и занимате. представителей всех классов животных, обитающих на нашей планете (млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, земноводных, рыб…
Продолжаем нашу . Вот например в Книгу рекордов Гиннеса занесено имя студентки из Германии Вероники Сейдер, девушка обладает самым острым зрением на планете. Вероника распознает лицо человека на расстоянии 1 километра 600 метров, данный показатель примерно в 20 раз превышает норму. Так же люди неплохо видят в темноте, но ночные животные, такие как кошки, дадут нам сто очков вперед.
Кто же является обладателем самых чувствительных глаз?
Человеческий глаз — одно из самых поразительных достижений эволюции. Он способен видеть мелкие пылинки и огромные горы, вблизи и вдалеке, в полном цвете. Работая в паре с мощным процессором в виде головного мозга, глаза позволяют человеку различать движение и узнавать людей по их лицам.
Одна из наиболее впечатляющих особенностей наших глаз так хорошо развита, что мы ее даже не замечаем. Когда мы входим с яркого света в полутемное помещение, уровень освещенности окружающей обстановки резко падает, но глаза адаптируются к этому почти мгновенно. В результате эволюции мы приспособилось видеть при плохом свете.
Но на нашей планете есть живые существа, которые видят в темноте гораздо лучше человека. Попробуйте почитать газету в глубоких сумерках: черные буквы сливаются с белым фоном в размытое серое пятно, в котором нельзя ничего понять. А вот кошка в аналогичной ситуации не испытывала бы никаких проблем — конечно, если бы она умела читать.
Но даже кошки, несмотря на привычку охотиться по ночам, видят в темноте не лучше всех. У существ с самым острым ночным зрением эволюционировали уникальные зрительные органы, позволяющие им улавливать буквально крупицы света. Некоторые из этих существ способны видеть в условиях, когда, с точки зрения нашего понимания физики, увидеть в принципе ничего нельзя.
Для сравнения остроты ночного зрения мы будем использовать люкс — в этих единицах измеряется количество света на квадратный метр. Человеческий глаз хорошо работает при ярком солнечном свете, когда освещенность может превышать 10 тысяч люксов. Но мы можем видеть и всего при одном люксе — примерно столько света бывает темной ночью.
Домашняя кошка (Felis catus): 0,125 люкса
Чтобы видеть, кошкам нужно в восемь раз меньше света, чем людям. Их глаза в целом похожи на наши, но в их устройстве есть несколько особенностей, позволяющих хорошо работать в темноте.
Кошачьи глаза, как и человеческие, состоят из трех основных компонентов: зрачка — отверстия, через которое проникает свет; хрусталика — фокусирующей линзы; и сетчатки — чувствительного экрана, на который проецируется изображение.
У человека зрачки круглые, а у кошки они имеют форму вытянутого вертикального эллипса. Днем они сужаются в щелочки, а ночью раскрываются на максимальную ширину. Человеческий зрачок тоже может менять размер, но не в таких широких пределах.
Хрусталики у кошки крупнее, чем у человека, и способны собрать больше света. А за сетчаткой у них расположен отражающий слой под названием tapetum lucidum, также известный просто как «зеркальце». Благодаря ему глаза кошек светятся в темноте: свет проходит через сетчатку и отражается обратно. Таким образом свет воздействует на сетчатку дважды, давая рецепторам дополнительный шанс его поглотить.
Состав самой сетчатки у кошек тоже отличается от нашего. Есть два типа светочувствительных клеток: колбочки, различающие цвета, но работающие только при хорошем освещении; и палочки — не воспринимающие цвет, но зато работающие в темноте. У людей много колбочек, дающих нам богатое полноцветное зрение, а у котов гораздо больше палочек: 25 на одну колбочку (у людей это соотношение составляет один к четырем).
На квадратный миллиметр сетчатки у кошек приходится 350 тысяч палочек, а у человека — всего лишь 80-150 тысяч. К тому же, каждый отходящий от кошачьей сетчатки нейрон передает сигналы от примерно полутора тысяч палочек. Слабый сигнал таким образом усиливается и превращается в детальное изображение.
У такого острого ночного зрения есть и обратная сторона: в дневное время кошки видят примерно так, как люди с красно-зеленой цветовой слепотой. Они могут отличать синий от других цветов, но не видят разницы между красным, коричневым и зеленым.
Долгопят (Tarsiidae): 0.001 люкса
Долгопяты — это живущие на деревьях приматы, встречающиеся в Юго-Восточной Азии. В сравнении с остальными пропорциями тела у них, похоже, самые большие глаза из всех млекопитающих. Тело долгопята, если не брать хвост, обычно достигает в длину 9-16 сантиметров. Глаза же имеют диаметр 1,5-1,8 сантиметра и занимают почти все внутричерепное пространство.
Питаются долгопяты в основном насекомыми. Они охотятся рано утром и поздно вечером, при освещенности в 0,001-0,01 люкса. Передвигаясь по верхушкам деревьев, они должны почти в полной темноте высматривать маленькую, хорошо замаскированную добычу и при этом не падать, перепрыгивая с ветки на ветку.
Помогают им в этом глаза, в целом похожие на человеческие. Гигантский глаз долгопята пропускает много света, и его количество регулируется сильными мускулами, окружающими зрачок. Крупный хрусталик фокусирует изображение на сетчатке, усыпанной палочками: их у долгопята более 300 тысяч на квадратный миллиметр, как у кошки.
У этих больших глаз есть недостаток: долгопяты не способны ими двигать. В качестве компенсации природа наделила их шеями, поворачивающимися на 180 градусов.
Навозный жук (Onitis sp.): 0.001-0.0001 люкса
Где навоз, там обычно и навозные жуки. Они выбирают самую свежую кучу навоза и начинают в ней жить, скатывая шарики из навоза про запас или выкапывая под кучей тоннели, чтобы обустроить себе кладовую. Навозные жуки рода Onitis вылетают на поиски навоза в разное время суток.
Их глаза сильно отличаются от человеческих. Глаза у насекомых фасеточные, они состоят из множества структурных элементов — омматидиев.
У жуков, летающих днем, омматидии заключены в пигментные оболочки, поглощающие лишний свет, чтобы солнце не ослепляло насекомое. Эта же оболочка отделяет каждый омматидий от соседних. Однако в глазах у жуков, ведущих ночной образ жизни, эти пигментные оболочки отсутствуют. Поэтому свет, собранный многими омматидиями, может передаваться всего лишь к одному рецептору, что значительно повышает его светочувствительность.
Род Onitis объединяет несколько разных видов навозных жуков. В глазах у дневных видов есть изолирующие пигментные оболочки, глаза вечерних жуков суммируют сигналы от омматидиев, а у ночных видов суммируются сигналы от количества рецепторов в два раза большего, чем у вечерних. Глаза ведущего ночной образ жизни вида Onitis aygulus, к примеру, в 85 раз более чувствительны, чем глаза дневного Onitis belial.
Пчелы-галиктиды Megalopta genalis: 0.00063 люкса
Но описанное выше правило действует не всегда. Некоторые насекомые могут видеть при очень низкой освещенности, несмотря на то, что их зрительные органы явно приспособлены для дневного света.
Эрик Уоррент и Элмут Келбер из Лундского университета в Швеции выяснили, что у некоторых пчел в глаза есть пигментные оболочки, изолирующие омматидии друг от друга, но они тем не менее прекрасно умеют летать и искать пишу темной ночью. К примеру, в 2004 году двое ученых продемонстрировали, что пчелы-галиктиды Megalopta genalis способны ориентироваться при освещенности, в 20 раз менее интенсивной, чем звездный свет.
Но глаза пчел Megalopta genalis устроены так, чтобы хорошо видеть при свете дня, и в ходе эволюции пчелам пришлось несколько адаптировать органы зрения. После того, как сетчатка поглотила свет, эта информация передается в мозг через нервы. На этом этапе сигналы можно суммировать, чтобы увеличить яркость изображения.
У Megalopta genalis есть специальные нейроны, соединяющие омматидии в группы. Таким образом сигналы, поступающие от всех омматидиев в группе, сливаются вместе перед отправкой в мозг. Изображение получается менее резким, но существенно более ярким.
Пчела-плотник (Xylocopa tranquebarica): 0.000063 люкса
Пчелы-плотники, встречающиеся в горах под названием Западные Гаты на юге Индии, видят в темноте еще лучше. Они могут летать даже в безлунные ночи. «Они способны летать при звездном свете, в облачные ночи и при сильном ветре», — рассказывает Хема Соманатан из Индийского института научного образования и исследований в Тируванантапураме.
Соманатан обнаружила, что омматидии пчел-плотников имеют необычно большие хрусталики, да и сами глаза довольно велики в пропорции к другим частям тела. Все это помогает улавливать больше света.
Однако этого недостаточно, чтобы объяснить столь великолепное ночное зрение. Возможно, у пчел-плотников омматидии тоже объединены в группы, как и у их собратьев Megalopta genalis.
Пчелы-плотники летают не только ночью. «Я видела, как они летают днем, когда их гнезда разоряют хищники, — говорит Соманатан. — Если ослепить их вспышкой света, то они попросту падают, их зрение не в состоянии обработать большое количество света. Но потом они приходят в себя и снова взлетают».
Похоже, из всех представителей фауны пчелы-плотники наделены наиболее острым ночным зрением. Но в 2014 году появился и еще один претендент на чемпионский титул.
Таракан американский (Periplaneta americana): менее одного фотона в секунду
прямую сравнить тараканов с другими живыми существами не получится, потому что острота их зрения измеряется иначе. Однако известно, что их глаза необычайно чувствительны.
В серии экспериментов, описанных в 2014 году, Матти Вэкстрем из финского Университета Оулу и его коллеги выясняли, как отдельные светочувствительные клетки в омматидиях тараканов реагировали на очень низкую освещенность. Они вставили в эти клетки тончайшие электроды, сделанные из стекла.
Свет состоит из фотонов — безмассовых элементарных частиц. Человеческому глазу необходимо, чтобы в него попали как минимум 100 фотонов, чтобы что-то почувствовать. Однако рецепторы в глазах таракана реагировали на движение, даже если каждая клетка получала всего по одному фотону света каждые 10 секунд.
У таракана в каждом глазу есть 16-28 тысяч чувствительных к зеленому цвету рецепторов. По данным Вэкстрема, в условиях темноты суммируются сигналы из сотен или даже тысяч этих клеток (напомним, что у кошки работать вместе могут до 1500 зрительных палочек). Эффект этого суммирования, по словам Вэкстрема, «грандиозен», и похоже, что аналогов в живой природе он не имеет.
«Тараканы впечатляют. Меньше фотона в секунду! — говорит Келбер. — Это самое острое ночное зрение».
Но пчелы способны обставить их по крайней мере в одном отношении: американские тараканы не летают в темноте. «Управлять полетом гораздо сложнее — насекомое движется быстро, и столкновение с препятствиями представляет опасность, — комментирует Келбер. — В этом смысле пчелы-плотники наиболее удивительны. Они способны летать и добывать пищу в безлунные ночи и при этом различать цвета».
И еще немного интересного про острое зрение.
Глаза, нос, уши — в дикой природе все органы стоят на службе выживания животного. Глаза играют важнейшую роль в жизни любого живого существа, но не все животные видят одинаково. Острота зрения не зависит ни от размера, ни от количества глаз.
Так, даже самый зоркий среди многоглазых пауков, паук скакун видит жертву только на расстоянии 8 сантиметров, зато в цвете. Надо отметить, что все насекомые имеют плохое зрение.
Животные, которые живут под землей, например, кроты, вообще лишены зрения. Плохое зрение у млекопитающих, которые живут в воде, например, у бобров и выдр.
Животные, за которыми охотятся хищники, имеют панорамное зрение. Крайне трудно подкрасться незамеченным к птице козодою. Её выпуклые большие глаза имеют широкий разрез, который загибается к затылку. В результате, угол зрения достигает трехсот шестидесяти градусов!
Интересно, например, что орлы имеют по два века, а насекомые вообще не имеют век и спят с открытыми глазами. У орла второе веко абсолютно прозрачное, оно защищает глаз хищной птицы от ветра во время стремительной атаки.
Самое острое зрение в животном мире имеют хищные птицы. Кроме того, эти птицы могут моментально переводить фокус зрения с дальних расстояний на ближние объекты.
Пернатые хищники орлы видят свою жертву на расстоянии 3-х километров. Как и все хищники, они имеют бинокулярное зрение, когда оба глаза смотрят на один предмет, так легче рассчитать расстояние до добычи.
Но абсолютными рекордсменами зоркости в животном мире являются представителям семейства соколиных. Самый знаменитый в мире сокол — сапсан или, как его еще называют, пилигрим — может заметить дичь с расстояния в 8 километров.
Сапсан не только самая зоркая, но и самая быстрая птица, и вообще живое существо, в мире. По оценкам специалистов, в стремительном пикирующем полете она способна развивать скорость свыше 322 км/ч, или 90 м/с.
Для сравнения: гепард, самое быстроногое животное из наземных млекопитающих, бегает со скоростью 110 км/час; колючехвостый стриж, живущий на Дальнем Востоке, способен лететь со скоростью 170 км/час. Но, надо отметить, что в горизонтальном полете сапсан все же уступает стрижу.
Сапсан(лат. Falco peregrinus) - хищная птица из семейства соколиных, распространённая на всех континентах, кроме Антарктиды. Во время охоты сапсан планирует в небе, обнаружив добычу, он приподнимается над жертвой и почти под прямым углом стремительно пикирует вниз, нанося когтями лап смертельные удары жертве.
Такие разные глаза.
Серия работ армянского фотографа Сурена Манвеляна (Suren Manvelyan ) «Твои прекрасные глаза» (“Your Beautiful Eyes”) показывает снятые в режиме макросъемки зрачки глаз животных, птиц и рыб. Сурен родился в 1976 году, начал фотографировать когда ему было шестнадцать лет, и стал профессиональным фотографом в 2006 году. Его фотографические интересы от макро до портретов. Сейчас он является главным фотографом журнала «Ереван».