Собаки видят мир не в черно-белом цвете
Шестилетний пациент Самуэль спросил, как его пудель Скотч воспринимает цвета. Ответ кроется в устройстве зрения.
Колбочки и палочки
Цветовое зрение определяется фоторецепторами в сетчатке — колбочками и палочками. Колбочки, расположенные в центре сетчатки (фовеа), отвечают за восприятие цвета при ярком свете.
У человека три типа колбочек, каждый содержит специфический фото-пигмент опсин:
- Колбочка S (короткая) — наиболее чувствительна к синему свету (~420 нм).
- Колбочка M (средняя) — активируется зеленым светом (~530 нм).
- Колбочка L (длинная) — чувствительна к оранжево-красному свету (~560 нм).
Мозг комбинирует сигналы от всех трех типов колбочек, создавая уникальный код для каждого оттенка. Нарушения в генах, кодирующих опсины, приводят к различным формам дальтонизма.
Зрение у животных
Цветовое зрение развивалось в ходе эволюции в зависимости от потребностей вида:
- Птицы обладают четвертым опсином для восприятия ультрафиолета (УФ).
- Насекомые также видят УФ-свет, что помогает находить пыльцу, но их зрение в целом плохое для цвета и лучше для движения.
- Лесные млекопитающие обычно имеют только два опсина и не различают оранжево-красные цвета.
- Змеи чувствительны к инфракрасному свету, что помогает обнаруживать теплокровную добычу.
- Обезьяны, как и люди, трихроматы (имеют три опсина).
А как же Скотч?
Зрение собак имеет ключевые отличия:
- Поле зрения шире (250–280°), но бинокулярное (одновременное) зрение меньше.
- Центральное зрение примерно в 6 раз слабее человеческого, так как в сетчатке собаки нет фовеи и меньше колбочек.
- Зато больше палочек и есть дополнительный слой — tapetum lucidum («светящийся ковер»), который отражает свет, улучшая ночное зрение (это вызывает свечение глаз в темноте).
Собаки — дихроматы. Они воспринимают только два спектра:
- Желто-зеленый
- Фиолетово-синий
Цвета для них выглядят бледными, как пастельные. Красный мяч на зеленой траве будет казаться им бледно-желтым на сером фоне с низкой контрастностью. Инфракрасный свет они не видят, но могут чувствовать тепло носом.
Кошки также дихроматы, их палитра смещена в сторону фиолетового и зеленого. Они не воспринимают красно-зеленый спектр и очень близоруки — четко видят лишь на несколько метров. Эволюционно этот недостаток компенсирован обостренным восприятием движения.
Каждый вид адаптирован к своей среде. Как изменится цветовое зрение человека через сотни лет под воздействием электронных устройств и искусственных цветов — вопрос для будущего.