Влияет ли положение глаз на ловкость животного?

Новое исследование учёных из Ливерпуля раскрыло взаимосвязь между ловкостью и зрением у млекопитающих. Исследование, опубликованное в Journal of Anatomy, охватило 51 вид, чтобы сравнить эту взаимосвязь у видов с фронтальным расположением глаз (например, кошек) и с латеральным (например, кроликов), и установить, накладывает ли положение глаз ограничения на скорость и ловкость.

Процесс, известный как вестибуло-окулярный рефлекс, обеспечивает отслеживание объекта в движении. Три полукружных канала с жидкостью в черепе чувствуют движения головы и посылают сигналы через мозг к трём парам мышц, двигающим глазное яблоко в противоположном направлении. У млекопитающих глаза могут быть по бокам головы или спереди, но положение каналов в основном одинаково. У некоторых видов мозг должен производить дополнительные вычисления, чтобы скорректировать сигнал от каналов в соответствии с разным направлением тяги глазных мышц.

Учёные хотели выяснить, накладывают ли эти дополнительные вычисления ограничения на скорость движения животного. Они предположили, что при слишком быстром движении мозг может не успевать корректировать сигналы, что приведёт к размытому зрению.

Команда использовала МРТ-сканеры для анализа расположения каналов и глазных мышц у 51 вида млекопитающих, включая жирафов, верблюдов, зебр, тупай, летучих мышей и ленивцев. Удивительно, но было обнаружено, что положение каналов и глазных мышц не влияет на способность чётко видеть на скорости. Теоретически, ленивец мог бы двигаться так же быстро, как гепард, не размывая зрение.

Также было обнаружено, что роль глазодвигательных мышц меняется в зависимости от положения глаз. Например, мышцы, обеспечивающие компенсаторные движения вверх-вниз у видов с фронтальными глазами, у видов с латеральными глазами, по-видимому, настроены на вращательные движения. Ранее учёные полагали, что для адаптации рефлекса к изменениям положения глаз необходима серьёзная перестройка нейронных связей.

«Переключение между мышцами предлагает экономичный способ адаптации вестибуло-окулярного рефлекса к изменениям положения глаз без серьёзной перестройки связей или изменения ориентации каналов», — заключил соавтор доктор Натан Джеффери. «Мозг млекопитающих, по-видимому, может справляться с дополнительными требованиями, независимо от того, находятся ли глаза спереди, сбоку или почти на затылке».