какое зрение у собак монокулярное или бинокулярное

Мир глазами животных

Давайте посмотрим на окружающий мир глазами животных, разберемся, как животные видят, в каких цветах они воспринимают мир.

Итак, для начала разберем, что такое зрение и какие функциональные способности оно включает.

Что такое зрение?

Зрение — процесс обработки изображения объектов окружающего мира.

Зрительный процесс включает:

В глазу содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высокочувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.

Процесс приспособления глаза к различным условиям освещения называется адаптацией. Различают два вида адаптации:

Светоощущение является основой всех форм зрительного ощущения и восприятия, особенно в темноте. На светоощущение глаза также влияют такие факторы как:

Итак, какие бывают формы зрачков:

Как животные воспринимают движущие объекты?

Восприятие движения имеет жизненно важное значение, т.к. движущиеся объекты являются сигналами либо опасности, либо потенциальной пищи и требуют быстрого соответствующего действия, в то время как неподвижные объекты могут быть игнорированы.

Например, собаки могут распознать движущиеся объекты (благодаря большому количеству палочек) на расстоянии 810 до 900 м, а неподвижные объекты только на расстоянии 585 м.

Как животные реагируют на мелькающий свет (например, в телевизоре)?

Реакция на мелькающий свет дает представление о функции палочек и колбочек.

Человеческий глаз способен улавливать колебания 55 герц, а собачий глаз улавливает колебания на частоте 75 герц. Поэтому, в отличие от нас, собаки, скорее всего, видят лишь мерцание и большая часть из них на изображение в телевизоре не обращают внимание. Изображения предметов в обоих глазах проецируются на сетчатке и передаются в кору головного мозга, где происходит их слияние в одно изображение.

Какие у животных поля зрения?

Поле зрения — пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Можно выделить два основных типа зрения:

Бинокулярное зрение имеется далеко не у всех видов животных и зависит от строения и взаиморасположения глаз на голове. Бинокулярное зрение позволяет совершать тонкие координированные движения передними конечностями, прыжки, легко передвигаться.

Хищникам бинокулярное восприятие объектов охоты помогает правильно оценить расстояние до намеченной жертвы и выбрать оптимальную траекторию нападения. У собак, волков, койотов, лисиц, шакалов угол бинокулярного поля равен 60-75°, у медведей 80-85°. У кошек 140°(зрительные оси обоих глаз почти параллельны).

Монокулярное зрение с большим полем позволяет потенциальным жертвам (сурки, суслики, зайцы, копытные и т. п.) вовремя заметить опасность. достигает у грызунов 360°, у копытных 300-350°, у птиц достигает более 300°. Хамелеоны и морские коньки умеют смотреть сразу в двух направлениях, т.к. их глаза двигаются независимо друг от друга.

Острота зрения

От чего зависит острота зрения?

Почему собака не обладает остротой зрения человека?

У собак, как и у всех других млекопитающих, за исключением обезьяны и человека, отсутствует центральная ямка сетчатки (область максимальной остроты зрения). Большинство собак слегка дальнозорки (гиперметропия: +0,5 Д), т.е. они могут различать мелкие предметы или их детали на расстоянии не ближе 50-33 см; все предметы, расположенные ближе, кажутся расплывчатыми, в кругах рассеивания. Кошки близоруки, то есть они не видят дальние объекты также хорошо. Способность хорошо видеть вблизи больше подходит для охоты на добычу. Лошадь имеет невысокую остроту зрения и относительно близорука. Хорьки близоруки, что является, без сомнения, реакцией на их адаптацию к норному образу жизни и поиску добычи по запаху. Близорукое зрение хорьков является таким же острым как и наше и, может быть, даже немного острее.

Таким образом,самое острое зрение у орла, затем в порядке убывания: сокол, человек, лошадь, голубь, собака,кошка,кролик,корова, слон,мышь.

Цветовое зрение

Источник

Как видят собаки

Глаза щенка и взрослой собаки очень похожи на ваши собственные. Свет проходит через прозрачную, похожую на окно роговицу на передней поверхности глаза, через темное круглое отверстие, называемое зрачком, и попадает в линзу, которая фокусирует световые изображения на сетчатке в задней части глаза.

В отличие от человеческих глаз, у всех собак есть «третье веко», называемое мускулистой или мигательной перепонкой, которое расположено во внутреннем углу глаза и действует как стеклоочиститель, проходящий через глаз горизонтально.

Что видят собаки

Собаки, как правило, больше полагаются на движение, чем на концентрацию внимания. Им трудно разглядеть предметы ближе, чем примерно на 30 см и им приходится использовать нос, чтобы найти крошку, выливающуюся из миски.

Острота зрения у собак составляет около 20/75, хотя немецкая овчарка, ротвейлер и шнауцер кажутся еще более близорукими.

Контактные линзы могут исправить близорукость у собак.

Хорошее зрение может быть важно, особенно для служебных собак, которым необходимо уделять очень пристальное внимание человеческим партнерам или вмешиваться в жизнь в качестве защитных собак.

Плохое зрение может мешать соревнованиям или охотничьим собакам видеть направления проводника.

Собакам действительно выгодно носить очки.

Ветеринар-офтальмолог оценивает зрение по рефракции так же, как и невербальные дети. Такие продукты, как Doggles, разработаны так, чтобы соответствовать морде собаки всех ее форм и размеров.

Их можно использовать для защиты чувствительных глаз от травм или использовать корректирующие линзы для улучшения остроты зрения у собак.

Могут ли собаки видеть цвет?

Может ли ваш щенок отличить красный мяч от синего? Сетчатка в задней части глазного яблока содержит специализированные клетки, называемые палочками, которые обнаруживают оттенки белого, черного и серого, а клетки колбочек определяют цвет.

У собак меньше колбочек, чем у людей, и они видят двухцветную или двухцветную систему. Глаза собаки наиболее чувствительны к темно-синим и зеленым волнам.

Для сравнения, люди видят трехцветную систему красный / желтый / синий. Собаки кажутся похожими на людей, которые не различают цветов и не могут различать определенные цвета, например красный.

Собак можно легко научить различать определенные цвета, даже если они не видят их так же, как люди. При нормальном освещении собаки, вероятно, видят зеленый и синий гораздо ярче красного, потому что у них очень мало или совсем нет колбочек, чувствительных к красному.

Как и человеческие глаза, глаз собаки может контролировать количество света, проходящего через глаз.

Специализированная мышца, называемая радужной оболочкой (цветная часть глаза), может сужать зрачок до круглой точки при ярком свете или широко открываться, чтобы пропускать больше света при слабом освещении.

Отсутствие цветового восприятия уравновешивается тем, что у собаки гораздо больше палочек, светочувствительных клеток на сетчатке глаза, чем у людей. Освещение сетчатки глаза собаки примерно в три раза эффективнее, чем ваше.

Собачий глаз светится ночью

Глаза собаки также могут отражать существующий свет для улучшения зрения в условиях низкой освещенности. У многих млекопитающих, включая кошек и собак, за сетчаткой есть слой высокоотражающих клеток, которые отражают любой свет, который улавливает глаз.

Что такое тапетум?

Тапетум повышает светосилу эффективности глаз вашей собаки почти 40 процентов и составляет для этого жуткого глаза послесвечения вы видите в ночное время. Тапетум собаки позволяет использовать меньшее количество света, необходимое для генерации сигнала и обнаружения изменений.

Глаза собаки более чувствительны к изменениям света и полезны для обнаружения движения, но не позволяют собакам хорошо видеть. Колбочки в первую очередь отвечают за остроту зрения, но не работают при таком низком уровне освещения.

Глаза собаки более чувствительны к условиям низкой освещенности и лучше воспринимают изменения в движении, чем глаза людей. Но острота зрения собак (насколько четко они видят) в этих условиях не особенно хороша.

Восприятие глубины

Хищные животные, такие как кролики и олени, могут смотреть сразу в двух направлениях, глядя по сторонам головы. Но у хищников, таких как собаки и кошки, глаза обращены к передней части лица, что дает им ощущение глубины и бинокулярное зрение, чтобы они могли правильно рассчитать время для преследования и нападения.

Глаза, расположенные ближе друг к другу, имеют большую степень визуального перекрытия, улучшенное бинокулярное зрение по сравнению с глазами, расположенными дальше друг от друга.

Бинокулярное зрение и поле зрения несколько различаются между породами собак в зависимости от формы лица.

Глаза у брахицефальных собак, таких как мопсы, расположены ближе к передней части лица, в то время как у узкоголовых пород борзых, таких как колли, глаза больше расположены по бокам лица.

У большинства собак бинокулярное перекрытие составляет от 30 до 60 градусов, а у людей — примерно 140 градусов. Поэтому у собак не такое острое восприятие глубины, как у людей.

Собака может видеть движение сигналов руки с большого расстояния, но не узнавать владельца в шляпе, пока запах или голос не идентифицируют вас дальше.

Периферийное зрение

Собаки — чемпионы, когда дело доходит до поля зрения, видя все вокруг периферическим зрением. Это означает, что когда ваш щенок смотрит прямо перед собой, он все еще может видеть 240 градусов по сравнению с 180 градусами у человека.

У собак потенциально даже лучше периферическое зрение, потому что у них есть линия зрительных клеток с высокой плотностью на сетчатке, называемая зрительной полосой.

Это позволяет им видеть четко сфокусированный объект на расстоянии, даже при крайнем периферическом зрении, краем глаза.

Обнаружение движения

Опора на движение имеет смысл с эволюционной точки зрения. Породы собак, разработанные для охоты визуально, как борзые и афганские борзые, сканируют вдаль в поисках добычи. Большинство собак могут улавливать сильные сигналы рукой на расстоянии до мили.

Хотя собаки склонны игнорировать неподвижные объекты, эта визуальная полоса вызывает у них инстинктивное желание преследовать всякий раз, когда что-то движется в их периферийном зрении.

Это делает собак отличными охранниками, потому что они внимательны даже к небольшим движениям, которые люди, вероятно, никогда не увидят. Визуальная полоса наиболее выражена у длинноносых собак, таких как борзые, созданные для охоты и преследования.

Вот почему, например, пастушьи породы могут сработать на велосипеде или автомобиле и превратиться в маньяков погони.

Могут ли собаки видеть телевизионные изображения?

У многих коротконосых собак, таких как мопсы, нет этой визуальной полосы. Вместо этого у них есть зрительные клетки высокой плотности, расположенные в одном месте на сетчатке, которое называется центральная область.

В центральной области в три раза больше нервных окончаний, чем в зрительной полосе.

Трудно по-настоящему оценить эти различия, некоторые исследователи сообщают, что, возможно, именно поэтому собаки с коротким носом реагируют на экран телевизора или, возможно, кажутся более чувствительными к выражению лица человека.

Может быть, поэтому более мелкие породы заводят не только для того, чтобы они лучше сидели на коленях у владельца, либо для охоты или охраны.

Собаки, которые хорошо видят на расстоянии близорукости (расстояние между коленями к лицу), обладают физической способностью лучше реагировать на ваше настроение и эмоции.

Источник

Зрение собаки адаптировано для других целей

Собачье зрение не столь хорошее, как наше. Они могут видеть цвета, статические формы и детали, но зрение собаки адаптировано для других целей.

Фото Антона ЖУРАВКОВА

Собаки умеют обнаруживать движение и могут видеть отмашку рукой на достаточно большом расстоянии.

Чтобы убедиться в этом, попробуйте научить свою собаку бежать к вам, когда вы машете рукой.

Звук также полезен, чтобы привлечь внимание вашей собаки, но посмотрите, насколько хорошо она различает движения.

Собаки особенно чувствительны к внезапному или необычному движению — способность, которая помогает им обнаруживать потенциальную добычу и которой воспользовались люди, привлекая собак для охоты и пастьбы.

Угол зрения собак немного больше, чем у людей (250–270 градусов у собак, против 200–220 градусов у людей).

Бинокулярное зрение — это способность обоих глаз работать вместе для восприятия глубины, и у собак эта способность различается в зависимости от формы головы. Такие породы, как пекинесы или бультерьеры, имеют немного более выраженное бинокулярное зрение, чем собаки с узкой мордой, такие как борзые.

Собаки не имеют, как часто утверждается, черно-белое зрение. Они видят многие из тех же цветов, что и люди, но не различают красный и зеленый. Они видят синий, зеленовато-желтый и желтый, но не различают красный и оранжевый.

Тем не менее они лучше людей различают оттенки серого и ночью могут видеть больше деталей, поскольку нуждаются в меньшем количестве света, чем мы.

Источник

Зрение собак

Свет обладает двумя физическими свойствами: интенсивностью и частотой. Они обуславливают его соответствующие психологические свойства: степень освещенности (яркость) и цвет. Благодаря зрительному восприятию за счет воздействия света объекты обладают следующими характеристиками:

Способность животных распознавать различные визуальные характеристики объектов обуславливается свойствами зрения, связанными прежде всего с особенностями строения глаза.

Материальную основу зрения составляет зрительный анализатор, состоящий из трех частей:

Поле зрения

Особенности зрения у собак некоторых пород с крайними морфологическими характеристиками (по Е.П. Копенкину)

Восприятие глубины

Острота зрения

У собак, как и у всех других млекопитающих, за исключением обезьяны и человека, отсутствует центральная ямка сетчатки (область максимальной остроты зрения). Этим, вероятно объясняется, почему собака не обладает остротой зрения человека, хотя преломляющая способность хрусталика глаза у нее, бесспорно, хорошая. Также поскольку у собаки нет центральной ямки, она не совершает глазом быстрых движений вслед за движущимся объектом, который, однако, хорошо видит.

Другая отличительная особенность глаза собаки в том, что при пристальном взгляде животного на быстро приближающийся предмет у него не обнаруживается сколько-нибудь определенного схождения осей глаза (так называемое конвергентное схождение). Похоже, дальность расстояния собака определяет преимущественно по местоположению изображений, возникающих на сетчатке, а не так, как человек, у которого ориентация осей глаз в направлении объекта увеличивает точность оценки.

Исследование 240 служебных собак подветрдило в среднем их небольшую дальнозоркость (+0,25 Д). Однако за этим близким к норме (эмметропии) показателем скрывались значительные индивидуальные колебания в виде сильной близорукости (миопии) и явной тенденции ее развития с возрастом. По другим наблюдениям, близорукими оказались 53% немецких овчарок (-0,5 Д и больше) и 64% ротвейлеров. В то же время из-за строгости отбора среди собак-поводырей близорукость обнаружили лишь у 15% немецких овчарок (C.J. Murphy et al., 1992) [2].

Чувствительность к свету

В глазу собаки за светочувствительными клетками сетчатки имеется довольно развитый пигментный слой, так называемый тапетум. Он отражает часть проникающих сквозь сетчатку света обратно, через слой чувствительных клеток сетчатки. Это позволяет сетчатке полнее использовать световую энергию, испускаемую рассматриваемым объектом, что особенно важно при слабой освещенности. Пигментный отражающий слой хорошо развит в центральном и верхнем участках сетчатки, но отсутствует в нижнем. Поэтому отражение происходит прежде всего там, куда обычно попадает свет от слабо освещенных частей предмета, а не там, где формируется картина освещенных верхних участков поля зрения.

Свет, отражаемый глазом, направлен точно на источник света. В хрусталике глаза свет преломляется в точке, находящейся на поверхности отражающего слоя; после преломления в том же хрусталике отраженный свет снова попадает в исходную точку. Вот почему глаза собак, кошек и некоторых других животных, ведущих преимущественно ночной образ жизни, загораются ярким блеском при попадании в них пучка света, исходная точка которого находится в непосредственной угловой близости от глаза наблюдателя. В других направлениях глаз этого света не отражает.

Фоторецепторы у собак рассредоточены в пределах овальной полосы, которая расположена поперек сетчатки перед тапетумом. Такая позиция фоторецепторов обусловливает возможность видеть в сумерках, но снижает остроту зрения за счет рассеивания отраженного от тапетума света. В овальной полосе, более короткой к виску, чем к носу, морфологически максимально благоприятные условия для контакта света с фоторецепторами: малое количество сосудов крупнее капилляров, а нервные волокна проходят от рецепторов к нейронам искривленно, ближе к ее краям.

Источник

КАК ВИДЯТ ЖИВОТНЫХ

ЗРЕНИЕ У ЖИВОТНЫХ

Автор статьи: Перепечаев Константин Андреевич. Дата публикации: 05.04.2015 г. Москва

Зрение, это комплексное многогранное чувство. Ощущение зрения может быть разделено на способность определять: свет и движение; зрительную перспективу; поле зрения; глубину восприятия; зрительную остроту; восприятие цвета и формы. Полученный и накопленный визуальный опыт синтезируется из этих частей в единое и целостное восприятие мира.

1. Чувствительность к свету

Зрительная система большинства домашних животных эволюционировала по пути улучшения способности животных приспосабливаться к широкому уровню различных световых режимов, что давало возможность занимать специфические экологические ниши.

Из всех домашних животных, кошки наиболее эффективно адаптировались к ночному зрению с порогом минимальной световой чувствительности сетчатки до 7 раз меньшим, чем у человека ( Рис 1 ).

Рисунок 1. Сравнение ночного зрения у человека и у кошки.

Другой адаптацией, позволяющей кошке хорошо ориентироваться в ночных условиях, является тапетум (отражательная мембрана глазного дна), который отражает в 130 раз больше света, чем глазное дно человека. Вертикально расположенная зрачковая щель обеспечивает маленькую апертуру при ярком свете, но способна расширяться, принимая форму круга, что обеспечивает на 6 мм более широкий зрачок, чем у человека. Большая роговица кошки, обеспечивает большее поступление света в глаз. Относительно заднее расположение крупного хрусталика, позволяет получать на глазном дне меньшее по размеру, но более яркое изображение. Сетчатка кошки чрезвычайно богата светочувствительными фоторецепторами – палочками.

У кошек, тапетум может абсорбировать короткие световые волны или через флюоресценцию сдвигать к более длинным волнам, что более точно приближает их к максимальной чувствительности фотопигмента светочувствительных клеток сетчатки. Данный волновой сдвиг делает ярче черно-синее вечернее и ночное небо, что увеличивает контрастность между объектами окружающей среды и фоном неба.

У многих других домашних животных имеются сходные, хотя не столь экстремальные приспособления к сумеречному свету, что позволяет им нормально функционировать при любом типе освещения, не обязательно только дневном или ночном.

2. Чувствительность к движению

При исследовании зрительных способностей полицейских собак, наиболее чувствительные из них могли распознавать движущиеся объекты на расстоянии до 900 метров, но, те же самые собаки могли различать стационарные объекты только на расстоянии 585 метров и меньше.

Способность определять движение может помочь объяснить определенные типы поведения животных. Например, большая часть, очень широкого поля зрения лошади определяет только свет и движение объектов. В сочетании с «менталитетом добычи», это объясняет, что любой движущийся объект на периферии зрения лошадь интерпретирует как опасность и старается ее избежать. Сходным образом, многие собаки и кошки игнорируют неподвижные объекты, но, когда объект движется – включается инстинкт преследования (охоты).

Таким образом, вероятно, зрительная система животных предпочтительно воспринимает объекты, движущиеся с определенной скоростью.

3. Чувствительность к мерцающему свету

Частота, при которой быстро мерцающий свет сливается в непрерывно светящийся свет (КЧСМ – критическая частота слияния мерцаний) является важной функциональной характеристикой фоторецепторов сетчатки (палочек и колбочек). Частота мерцания, при которой происходит слияние света, варьирует в зависимости от интенсивности и длины волны стимулирующего света. Поскольку собаки могут определять мерцание света с частотой 70-80 гц, а многие телевизоры работают с частотой 60 гц, то телевизионное изображение, которое для человека представляется в виде непрерывно движущейся телевизионной ленты, для собаки предстает в виде быстро мелькающих картинок на фоне интенсивно мерцающего экрана.

4. Поле зрения и зрительная перспектива

Размер (ширина) поля зрения (т.е. область, которая видна обоими глазами при их фиксации на одну точку) и высота глаз над уровнем земли значительно варьирует между различными видами и оказывает значительное влияние на восприятие животными окружающей среды. Например, на одном и том же поле, заросшем высокой травой, такса, немецкий дог и человек будут по-разному воспринимать окружающее пространство ( Рис 2 ).

Рисунок 2. Зрительная перспектива в зависимости от высоты над землей (такса, немецкий дог и человек).

У травоядных, глаза расположены более латерально (по бокам головы) и ширина поля зрения, и размер бинокулярного перекрытия значительно отличается от собак и кошек, у которых глаза направлены в большей степени вперед.

Рисунок 3. Поле зрения лошади.

Рисунок 4. Поле зрения кошки.	Рисунок 5. Поле зрения собаки.

Длинный нос также мешает бинокулярному зрению, и, поэтому лошадь видит предмет бинокулярно до 1 метра перед глазами, а затем она должна повернуть голову и рассматривать объект одним глазом ( Рис 6 ).

Рисунок 6. Бинокулярное поле зрения лошади с учетом слепой зоны из-за длинного носа.

5. Восприятие глубины

Восприятие глубины усиливается в областях, в которых поля зрения обоих глаз перекрываются. Простое видение объекта двумя глазами одновременно еще не гарантирует улучшение восприятия глубины. Стереопсис (бинокулярное восприятие глубины) возникает, когда два глаза видят объект с немного разных точек наблюдения, в результате этого полученные изображения сливаются в единую картину. Если не происходит слияние двух изображений, то результатом является «двойное» зрение (такие нарушения зрения могут возникать при заболеваниях орбиты).

Хотя бинокулярное восприятие глубины является наиболее совершенным, при котором два изображения сливаются в одно, монокулярное восприятие глубины также возможно. Лошади и птицы могут оценивать дистанцию, основываясь на так называемых, «статических монокулярных ключах». Данные ключи включают в себя относительную яркость, контуры, области света и тени, перекрытие объекта, линейную и воздушную перспективы и плотность оптической структуры ( Рис 7 ). В дополнение к этому, движения головы вызывают заметные изменения в относительном положении видимого объекта (феномен, известный как параллакс ), что позволяет оценить расстояние до него.

Рисунок 7. Пример статического монокулярного ключа – линейная перспектива. Даже с помощью одного глаза мы можем оценивать расстояние на картинке: чем дальше от нас рельсы, тем они сильнее сближаются.

6. Острота зрения

Острота зрения – это способность видеть детали объекта отдельно друг от друга и в фокусе. Это зависит от оптических свойств глаза (т.е. способности глаза создавать точное сфокусированное изображение), способности сетчатки определять и перерабатывать изображение и способности высших зрительных путей интерпретировать посылаемое им изображение. В общем, зрительная острота у большинства домашних животных лимитируется сетчаткой, а не оптическими свойствами глаза или нервными процессами в головном мозге. Последние два фактора могут лимитировать остроту зрения при различных патологиях, например при удалении хрусталика или поражении высших зрительных путей ЦНС.

Значение оптических факторов для остроты зрения

Оптические среды глаза, а именно, роговица, жидкость передней камеры, хрусталик и стекловидное тело отвечают за создание правильно сфокусированного изображения на сетчатке. В нормально сфокусированном (эмметропическом) глазу, параллельные лучи света, идущие, например от удаленного объекта, фокусируются на сетчатке. Если параллельные лучи фокусируются перед сетчаткой, возникает миопия – близорукость. Если лучи фокусируются за сетчаткой, возникает гиперметропия – дальнозоркость ( Рис 8 ). Такие рефракционные ошибки обычно выражают в единицах оптической силы, называемых диоптриями ( Рис 9 ).

Рисунок 8. Норма и ошибки рефракции.	Рисунок 9. Фокусное расстояние линзы оптической силой в 1 Диоптрию (1 D).

Степень ошибки может быть выражена формулой: диоптрии (D)= 1/f, где f равно фокусной длине (в метрах) или хрусталика или оптической системы глаза в целом. Таким образом, если глаз в покое имеет 2 D миопии, он сфокусирован на плоскости, расположенной в 0,5 метрах перед глазом. Сходным образом, если глаз в покое эмметропичен, но способен аккомодировать (менять фокус) на 3 D то он способен создавать на сетчатке четкое изображение в пределах от зрительного горизонта (от бесконечности) до 0,33 метров впереди глаза.

В среднем, рефракционное состояние глаза собаки в покое эмметропия с 0,25 D миопией. Этот показатель достаточно индивидуален, однако у некоторых пород отмечают значительную предрасположенность к миопии, например у Немецких овчарок и Ротвейлеров. В одном исследовании у 53% Немецких овчарок была обнаружена миопия – 0,5 D и выше при исследовании собак, посещавших ветеринарную клинику, однако у Немецких овчарок использовавшихся в программе собака-проводник, миопия была обнаружена только у 15% собак, что позволяет предположить, что собаки с такими зрительными нарушениями как близорукость, не могут работать также хорошо, как нормально видящие собаки. В свете данного исследования, представляется желательным исследовать на рефракционные ошибки тех собак, которых планируют использовать для тренировочных программ, требующих от собак выполнения задач, связанных с использованием хорошего зрения, или для подготовки собак-проводников.

Другие оптические отклонения (например, астигматизм) могут быть результатом дефектов рефракционных сред, таких как роговица или хрусталик и приводить к нарушению формирования изображения на сетчатке. Астигматизм возникает вследствие неспособности различных участков оптической системы глаза фокусировать параллельные лучи света одинаковым образом. Астигматизм, в общем, не характерен для собак, но описан у различных пород и, вероятно, может часто возникать после рубцевания роговицы вследствие травмы.

Для того, чтобы объект на различных дистанциях был виден одинаково четко необходим дополнительный фокусировочный (аккомодационный) механизм. Аккомодация у собак и кошек может осуществляться за счет изменения кривизны поверхности хрусталика, или, что более вероятно за счет перемещения хрусталика вперед. Уровень аккомодации у большинства домашних животных довольно ограничен и в общем не превышает 2-3 D у собак, 4 D у кошек и менее 2 D у лошадей. Это позволяет предположить, что собака способна четко фокусировать на сетчатке предметы, расположенные на расстоянии 50-33 см от их глаз, но объекты, расположенные ближе – расплываются. Следовательно, собаки используют другие органы чувств, такие как обоняние и вкус в дополнение к зрению, для исследования близко расположенных объектов. В сравнении, у детей способность аккомодировать составляет около 14 D или около 7 см.

Потеря хрусталика, происходящая при экстракции катаракты без имплантации интраокулярной линзы, приводит к тяжелой гиперметропии, при этом объект наблюдения может быть сфокусирован приблизительно в 14 D за бесконечностью. Афакичный (афакичный – без хрусталика) глаз неспособен четко различать никакой объект, как бы далеко или близко он бы не был расположен и неспособен к аккомодации ( Рис 10 ). Хотя афакичные собаки крайне дальнозорки, можно предположить, что для объектов сходного размера, объект, расположенный ближе к собаке, будет формировать на сетчатке значительно большее по размеру изображение, чем объект, находящийся далеко. Поэтому афакичные собаки могут быть способны лучше определять близко расположенные предметы, несмотря на свою дальнозоркость. Несмотря на то, что данная степень гиперметропии значительно угнетает некоторых собак, большинство собак способны адекватно ориентироваться в окружающей обстановке без коррекции.

Рисунок 10. Фокусировка изображения в глазу с хрусталиком и без него.

Значение ретинальных факторов для остроты зрения

Рисунок 11. Плотность ганглиозных клеток в сетчатке собаки. Степень выраженности зрительной полосы у разных пород собак, в зависимости от степени использования зрительных функций.

Оценка остроты зрения

Наиболее известный показатель остроты зрения это дробь Снеллена, которую определяют, как отношение способности субъекта различать буквы или объекты на фиксированной дистанции (обычно 20 футов или 6 метров) со стандартной реакцией. Дробь Снеллена: 20/20, 20/40, 20/100 означают, что тестируемый субъект должен находиться в 20 футах от тестового изображения, чтобы также четко различать детали, как их может различать средний человек с нормальным зрением, находящийся, соответственно, на расстоянии 20, 40 и 100 футов от того же тестового изображения. Фактически, данный тест определяет возможности области с наибольшей остротой зрения различать высококонтрастные объекты. Периферическая острота зрения у человека обычно довольно плохая (20/100, 20/200 или хуже), поскольку плотность фоторецепторов на периферии меньше.

Наиболее используемые методы для определения зрения у животных (например: защитная реакция на движущуюся через зрительное поле руку, или следование за движущимся кусочком ваты) это тесты, определяющие фактически чувствительность к движению всей сетчатки, и положительная реакция на данные тесты присутствует, даже если острота зрения очень плохая. Зрительно распознавать тонкие детали объектов менее важно для большинства домашних млекопитающих (даже рабочих животных) в сравнении с большинством людей. Замена хорошим зрением в сумерках острого зрения при ярком свете, позволяет им занимать экологические ниши, недоступные для людей и помогает, как находить добычу, так и избегать хищников ( Рис 12, 13 ).

Рисунок 12. Зрение вдали. Сравнение зрения человека и собаки.

Рисунок 13. Зрение вблизи. Сравнение зрения человека и собаки.

7. Цветное зрение

Цветное зрение у домашних животных являлось объектом множества исследований, иногда с весьма противоречивыми результатами. Недавние исследования, проведенные более качественно, показывают, что домашние животные обладают цветным зрением и используют его. Присутствие фоторецепторов – колбочек у домашних млекопитающих говорит о потенциальной способности к цветному зрению, хотя, в отличие от человека, число и количество типов колбочек уменьшено.

СОБАКИ

Колбочки составляют менее 10% зрительной полосы у собак, в то время как они составляют почти 100% ямки сетчатки у человека. Вместо трех типов колбочек («красные», «зеленые» и «синие»), присутствующих у человека с нормальным цветным зрением, собаки обладают только двумя функциональными типами колбочек. Один тип колбочек у собак максимально чувствителен к свету с длинами волн от 429 до 435нм («фиолетовый» для человеческого зрения и соответствует «синим» колбочкам), а другой тип максимально чувствителен к свету с длиной волны 555нм («желто-зеленый» для человеческого зрения) доходя до красного конца цветового спектра (соответствуя «красным» колбочкам). У собак отсутствуют или не используются «зеленые» колбочки, что проявляется слиянием красного и зеленого цветов (красно-зеленая цветовая слепота). Это означает, что собаки не способны дифференцировать цветовой спектр от средних до длинных волн, который видится человеком как зеленый, желто-зеленый, желтый, оранжевый и красный.

Рисунок 14. Сравнения спектра цветного зрения человека и собаки

Рисунок 15. Сравнения цветного зрения человека, собаки и черно-белого зрения.

Рисунок 16. Сравнение цветного зрения человека и собаки.

КОШКИ

Кошки обладают ограниченной, но определяемой способностью к цветному зрению и могут различать разницу между двумя цветовыми стимулами, если они значительно отличаются в спектральном составе, особенно, если стимулы также достаточно сильные. Таким образом, кошки обладают физической способностью (основанной на наличии у них трех типов колбочек) для трихроматии как и человек, хотя исследования поведенческих реакций кошек не продемонстрировали данную способность, и, в лучшем случае, цветовое зрение кошек – слабая копия трихроматии человека.

ЛОШАДИ, КОРОВЫ, СВИНЬИ

Лошади могут дифференцировать синий (462нм) и красный (700нм) от серого, но не способны отличить зеленый(496нм) от серого, что свидетельствует, что лошади также обладают двумя функциональными видами колбочек, как и собаки, свиньи и коровы.

ПТИЦЫ

Птицы обладают высокоразвитым цветным зрением также хорошо, как и точной зрительной дискриминацией (высокой остротой зрения).

«Неполноценное» цветное зрение не сильно ограничивает домашних млекопитающих, поскольку, они реагируют только на цвета, биологически значимые для них. Проблемы могут возникать, в процессе обучения рабочих и охотничьих собак распознавать красные, оранжевые, желтые и зеленые объекты только на основании их цвета. В этих случаях, другие зрительные составляющие, такие как относительная яркость и контраст, а также другие чувства обоняние, слух, вкус, осязание требуются для дифференциации объектов, кажущихся сходными по цвету. Собаки способны превосходно различать слабые оттенки серого цвета, неразличимые для человеческого глаза. Данная способность значительно более ценна для эксплуатации их экологической ниши, чем цветовое зрение, поскольку увеличивает зрительное распознавание в условиях недостаточной освещенности, когда недостаточно света для эффективной стимуляции колбочек.

Автор статьи: Перепечаев Константин Андреевич. Дата публикации: 03.04.2015 г. Москва

Источник