Které zvíře lépe vidí ve tmě?

Za bezměsíčné noci může být úroveň světla 100 milionkrát nižší než za jasného denního světla. A pokud jsme ve tmě prakticky slepí a zcela bezmocní, kočky svou kořist celkem úspěšně vystopují a mezi květinami na našich balkonech se rychle třepotají motýli. Zatímco spíme, miliony dalších zvířat spoléhají na to, aby přežily na svých zrakových systémech. Totéž lze říci o zvířatech žijících ve věčné temnotě hlubokého moře. Naprostá většina zvířat na světě je navíc aktivní především v šeru. Jak využívají tak silné vizuální schopnosti, zejména hmyz s malýma očima a mozky menšími než zrnko rýže? Jaké optické a nervové strategie si vyvinuli, aby dobře viděli v šeru?

Abychom na tyto otázky odpověděli, zaměřme se na noční hmyz. Navzdory jejich miniaturním zrakovým systémům vidí noční hmyz dobře v šeru. V posledních letech jsme zjistili, že noční hmyz se dokáže během letu vyhýbat překážkám a fixovat je, rozlišovat barvy, detekovat jemné pohyby, učit se vizuálním podnětům a používat je k navádění. Mohou dokonce navigovat pomocí slabého hvězdného polarizačního vzoru, který Měsíc vytváří, a navigovat pomocí souhvězdí hvězd na obloze.

V mnoha případech se zdá, že tento vizuální výkon zcela porušuje to, co je fyzicky možné. Například noční středoamerická včela Megalopta genalis absorbuje svými drobnými očima jen pět fotonů, když je úroveň světla extrémně nízká – zcela nepolapitelný vizuální signál. A přesto se v hluboké noci může při krmení pohybovat hustým a spletitým deštným pralesem a bezpečně se vrátit do svého hnízda, nenápadného vydlabaného klacku zavěšeného v podrostu.

Aby vědci zjistili, jak je to vůbec možné, začali studovat jestřábí můry. Tento krásný hmyz – kolibříci ze světa bezobratlých – představují půvabní, rychle létající motýli, kteří neustále hledají květiny s nektarem. Jakmile je květina nalezena, můra se před ní vznáší a saje nektar pomocí svého sosáku, trubice podobné ústům.

Evropský noční jestřábník, Deilephila elpenor, je nádherný tvor ukrytý v peříčkových růžových a zelených šupinách, sbírající nektar v hluboké noci. Před několika lety vědci zjistili, že tento motýl dokáže rozlišovat barvy v noci, což je první známé noční zvíře.

Tento motýl nedávno odhalil další ze svých tajemství: nervové triky, které používá k jasnému vidění ve velmi slabém světle. Tyto triky samozřejmě používá i další noční hmyz jako Megalopta. Studiem fyziologie nervových obvodů ve zrakových centrech mozku vědci zjistili, že Deilephila může dobře vidět v šeru tím, že efektivně skládá fotony, které shromažďuje, v různých bodech prostoru a času.

Je to trochu jako zvýšit rychlost závěrky na fotoaparátu při slabém osvětlení. Tím, že závěrka zůstane otevřená déle, se k obrazovému snímači dostane více světla a vytvoří se jasnější obraz. Nevýhodou je, že cokoli, co se rychle pohybuje – jako projíždějící auto – nedostane povolení, takže to hmyz neuvidí.

Neurální sumace

Pro kombinování fotonů v prostoru lze jednotlivé pixely v obrazovém snímači spojit a vytvořit menší, ale větší počet „superpixelů“. Nevýhodou této strategie je opět to, že i když je jas vysoký, obraz bude rozmazaný a postrádá jasné detaily. Ale pro noční zvíře, které se snaží žít ve tmě, bude lepší vidět světlý svět bez detailů a pomalý, než nevidět vůbec nic (což je jediná alternativa).

Fyziologové prokázali, že neurální sumace fotonů v čase a prostoru je extrémně užitečná pro noční deilefilii. Při jakékoli intenzitě nočního světla, od soumraku po hvězdy, sumace výrazně zlepšuje schopnost deilephily dobře vidět v šeru. Ve skutečnosti díky těmto nervovým mechanismům může deilephila vidět ve 100krát slabším světle, než by jinak byla schopna vidět. Výhody stohování jsou tak velké, že se na něj velmi pravděpodobně spoléhá i další noční hmyz, aby v noci dobře viděl.

Svět pozorovaný nočním hmyzem nemusí být tak ostrý nebo dobře vyřešený jako ten, který vidí jejich aktivní denní příbuzní. Ale součet zajišťuje, že bude dostatečně jasný, aby zachytil kořist, doletěl do hnízda a vyhýbal se překážkám. Bez této schopnosti by byli stejně slepí jako my ostatní.

Mnoho živočišných druhů má schopnost vidět ve tmě, což jim dává výhodu při lovu a přežití za špatných světelných podmínek. Tato schopnost se vyvinula v procesu evoluce a je výsledkem adaptace na konkrétní životní podmínky.

Schopnost vidět ve tmě je způsobena přítomností speciálního typu buněk citlivých na světlo v sítnici nazývaných tyčinky. Zvířata s nočním viděním mají mnohem více tyčinek než lidé, což jim umožňuje lépe vnímat i slabé světlo.

Zvířata se schopností vidět ve tmě

Mezi zvířaty s nočním viděním lze rozlišit několik hlavních skupin. Patří mezi ně masožraví savci, jako jsou kočky, psi, a draví ptáci, jako jsou sovy. U těchto zvířat má sítnice oka speciální strukturu, která podporuje lepší vnímání slabého světla.

Také noční vidění charakteristické pro mnoho druhů hmyzu, obojživelníků a plazů. Například u žab a plazů obsahuje sítnice oka velké množství tyčinek, což jim dává schopnost vidět ve tmě.

Struktura očí zvířat s nočním viděním

Zvířata s nočním viděním mají obvykle v očích několik rysů, které jim umožňují efektivně fungovat za špatných světelných podmínek. Například u koček a jiných masožravých savců je zornice schopna výrazně rozšířit, aby absorbovala více světla.

Noční dravci, jako jsou sovy, mají větší oči než jiné druhy ptáků, což také přispívá ke zlepšení vnímání světla. Kromě toho je struktura sítnice sov a jiných nočních ptáků zvláště citlivá i na nejslabší světlo.

Vlastnosti nočního vidění u hmyzu

U některých druhů hmyzu, jako jsou vážky a můry, obsahuje sítnice oka speciální buňky zvané ommatidia, které jim umožňují vidět za špatných světelných podmínek. Tyto buňky jsou schopny zachytit i krátkodobé pulsy světla a přenášet odpovídající informace do nervového systému hmyzu.

Díky těmto vlastnostem může hmyz lovit a navigovat ve tmě pomocí svého unikátu noční vidění. Některé druhy hmyzu jsou také schopny vnímat ultrafialové světlo, což jim dává schopnost vidět další barvy a odstíny.

Faktory ovlivňující noční vidění

Všechna zvířata, která mají schopnost vidět ve tmě, mají určitý počet faktorů, které ovlivňují kvalitu a účinnost jejich nočního vidění. V první řadě se jedná o osvětlení prostředí – čím méně světla, tím lépe je zvíře schopno vnímat své prostředí.

Důležitým faktorem je také struktura a stav očí zvířete. Výrazně se může zhoršit například přítomnost různých očních onemocnění nebo úrazů noční vidění a snížit schopnost zvířete navigovat ve tmě.

Význam nočního vidění pro zvířata

Noční vidění je důležité pro mnoho druhů zvířat, zejména predátory a ty, kteří jsou aktivní v noci. Díky schopnosti vidět ve tmě, zvěř dokáže efektivně lovit, vyhýbat se nebezpečí a najít potravu za špatných světelných podmínek.

U některých druhů zvířat, jako jsou sovy a noční dravci, noční vidění je hlavním způsobem vnímání prostředí, jejich zrakové orgány jsou přizpůsobeny speciálně těmto podmínkám. Bez schopnosti je vidět ve tmě zvěř by byli ve své činnosti výrazně méně úspěšní a ve větším riziku přežití.

Obecně je schopnost vidět ve tmě důležitou adaptivní vlastností, která pomáhá zvířatům úspěšně přežít a přizpůsobit se různým životním podmínkám. Rozmanitost metod a struktury nočního vidění ve světě zvířat je zajímavá pro vědce a specialisty v oblasti biologie a zoologie a umožňuje nám lépe porozumět povaze zvířat a jejich způsobům přizpůsobování se měnícím se podmínkám prostředí.

Mohlo by vás také zajímat.

Korálové útesy jsou jedny z nejrozmanitějších a nejkrásnějších ekosystémů na planetě. Žijí v hlubinách moří a vytvářejí jedinečné podmínky pro vývoj různých druhů zvířat a rostlin. Každý korálový útes je složitý.

Austrálie je jedinečná země s rozmanitou a úžasnou divokou přírodou. Je proslulý svými exotickými druhy a jedinečnými zvířaty, ale mnoho z nich může představovat nebezpečí pro člověka. V tomto článku se podíváme na ty nejnebezpečnější.

Když mluvíme o rybách, většinou si je představíme jako tvory plavající ve vodě. Ale co kdybychom vám řekli, že existuje ryba, která se dokáže pohybovat po zemi rychlostí dostatečnou k tomu, aby ohromila svou silou a ladností? Tento je jedinečný.

Proč musíme chránit druhy? Na světě existuje mnoho živočišných druhů, kterým hrozí vyhynutí kvůli různým faktorům, jako je ztráta přirozeného prostředí, pytláctví, změna klimatu a další hrozby. Přírodní biodiverzita.