Keisčiausios akys gyvūnų karalystėje

Kai kurios akių struktūros yra akivaizdžios: horizontalūs žolėdžių gyvūnų akių vyzdžiai suteikia jiems panoraminį aplinkos vaizdą, o tai leidžia jiems lengviau pamatyti besiartinančius plėšrūnus, taip pat išvengti kliūčių bandant pabėgti. Tuo tarpu naktiniai plėšrūnai turi vertikalius akių vyzdžius, kad išnaudotų naktinio matymo potencialą.

Dar kitokio pobūdžio akys šiame plačiame, nuostabiame ir įvairiame pasaulyje mato taip, kaip mes net neįsivaizduojame. Žemiau pateikiame keisčiausių gyvūnų karalystės akių sąrašą.

Sepijos turi tik vienos rūšies fotoreceptorius – o tai reiškia, kad jos gali matyti tik nespalvotai. Tačiau keisti ir platūs sepijų bei kitų galvakojų akių vyzdžiai spalvas mato visiškai skirtingai – naudodamiesi tuo, kaip šviesa kirsdama prizmę išsiskaido į vaivorykštės spalvas.

Chromatinė aberacija gali būti problema, kai mūsų akių lęšiai nesugeba sufokusuoti spalvų tame pačiame taške, dėl ko ryškūs šešėlių kontrastai virsta kitokiais, švelnesniais atspalviais. Sepijos šią problemą išsprendžia.

Kuo mažesnis vyzdys, tuo mažesnis efektas – todėl platesni galvakojų vyzdžiai yra linkę į šią savybę. Nors tai gali lemti neaiškų vaizdą, šis susiliejimas priklauso nuo spalvos – o tai reiškia, kad šie spalvų neskiriantys gyvūnai vis dėlto mato spalvas. Be to, įmanoma, kad šie gyvūnai mato spalvas, kurių mes nematome. Tai gali paaiškinti jų elgesį, kai savo kūną spalvą pritaiko prie aplinkos ir tokiu būdu su ja susilieja.

Tačiau priešingai nei kiti galvakojai, sepijos gali sukioti savo akis, dėl ko jos mato trimatį vaizdą. Neseniai mokslininkai išsiaiškino, kad šios akys turi stereoskopinį regėjimą – o tai sepijoms suteikia dar vieną pranašumą jų aplinkoje.

Paukščiai savo mažomis akytėmis tikriausiai gali matyti daugiau nei mes. Galvakojai turi vieną fotoreceptorių rūšį, žmonės jų turi keturis – tris kūgelius ir vieną strypelį, kas reiškia, kad mes matome spalvas trimis bangos ilgiais, kas dar vadinama trichromatiniu regėjimu (strypelis yra skirtas mažo apšvietimo sąlygoms).

Tuo tarpu paukščiai turi šešis fotoreceptorius – keturis kūgelius, kas jiems suteikia tetrachromatinį regėjimą, strypelį ir gana neįprastą dvigubą kūgelį nespalvoto judančio vaizdo suvokimui.

Be to, akyse esantys baltymai gali leisti paukščiams regėti magnetinius laukus. Migruojantys paukščiai orientuojasi itin gerai ir ilgą laiką nebuvo aišku, kaip jiems tai pavyksta. Neseniai mokslininkai susiaurino hipotezių sąrašą iki baltymų, vadinamų kriptochromais, kurie yra jautrūs mėlynai šviesai.

Paukščių magnetorecepcija – gebėjimas suvokti magnetinius laukus – yra priklausomas nuo mėlynos šviesos, o tai reiškia, kad šis pojūtis gali būti priklausomas nuo regėjimo. Egzistuoja tikimybė, kad šis mėlynos spalvos magnetinis filtras yra kvantinės keistenybės rezultatas. Neseniai atlikti laboratoriniai tyrimai parodė, kaip magnetiniai laukai veikia kriptochromų kvantines savybes, valdant elektronus.

Susipažinkite su keturakėmis (Anableps anableps), kurios priklauso keturių akių žuvų genčiai.

Šie įspūdingi sutvėrimai iš tiesų neturi keturių akių, tačiau jų dvi akys evoliucionavo ir įspūdingai prisitaikė prie aplinkos. Jų ekologinė niša yra vandens paviršius, kur šie gyvūnai praleidžia daugiausiai laiko, medžiodami vabzdžius, gyvenančius vandeningose ekosistemose.

Žuvų akys yra ant jų viršugalvių, kad jos geriau matytų virš jų skraidančius vabzdžius. Tačiau dalis jų regimojo organo yra po vandens paviršiumi, ir būtent čia prasideda visas įdomumas: kiekvienas vyzdys yra pasidalinęs į dvi puseles – viena yra virš vandens linijos (viršutinė), o kita – po vandens linija (apatinė), nukreipta į vandens gilumą.

Tokiu būdu žuvis gali vienu metu matyti vaizdą tiek virš, tiek po vandeniu – aplinkas, kuriose šviesa sklinda skirtingai. Tokiu būdu jos vienu metu gali stebėti tiek plėšrūnus, tiek savo aukas. Taip pat skiriasi akių lęšių storumas – taip akis prisitaikė prie skirtingų šviesos lūžio rodiklių aplinkose virš ir po vandeniu. Dėl tos pačios priežasties skirtingas yra ir ragenos epitelis.

Baltymai tinklainės fotoreceptorių ląstelėse taip pat šiek tiek skiriasi – jautresni žaliai šviesai yra virš vandens esančioje tinklainėje, o jautresni geltonai šviesai – tinklainėje, esančioje po vandeniu. Kadangi žuvys dažnai gyvena purvinose aplinkose, kaip antai mangrovėse, tai pagerina regėjimą tokioje sudėtingoje aplinkoje.

Pačios sudėtingiausios akys priklauso gilumose aptinkamiems vėžiagyviams, kurie gyvena olose prie jūros dugno.

Kaip jau minėta, žmonės turi 4 fotoreceptorius, o paukščiai – 6. Tuo tarpu burnakojai turi net 16 fotoreceptorių. Ką jie veikia su tokiu kiekiu fotoreceptorių? Jie jais mato – ir mato kone viską. Kitaip tariant, nuo burnakojų nepasislėpsite.

Tiesą sakant, nėra visiškai aišku, dėl ko burnakojams reikia tokių sudėtingų regėjimo organų, taip pat labai sudėtinga nustatyti, ką jie mato. Jie turi įprastus spalvos fotoreceptorius, taip pat ultravioletinei šviesai jautrius fotoreceptorius. Jie netgi gali matyti penkių skirtingų ultravioletinių dažnių juostas.

Be to, burnakojai mato poliarizuotą šviesą – sklindančios šviesos bangų kitimus. Dauguma gyvūnų gali matyti tiesiai sklindančia poliarizuotą šviesą, įskaitant sepijas. Burnakojai yra vieninteliai gyvūnai, kurie gali matyti žiediniu būdu sklindančią poliarizuotą šviesą.

Kiekviena akis yra ant stiebelio ir gali judėti nepriklausomai. O kiekviena akis turi gebėjimą matyti gylį. Kad suvoktų gylį, žmonėms reikia žiūronų tipo regėjimo. Tuo tarpu burnakojams užtenka vienos akies.

Iš ko susideda gyvūnų akys? Paprastai iš audinių – struktūros, sudarytos iš ląstelių. Išskyrus tada, jei esate jūrinių moliuskų chitonų Polyplacophora klasės atstovas.

Šie maži sutvėrimai gyvena apsisaugoję storomis plokštėmis, kurios sudaro susipynusius šarvus. Jie šmirinėja po akmenimis, kur pasitenkina tuo, ką randa. Galima tikėtis, kad tokie sutvėrimai turi minkštas akis, kurios galėtų judėti jų kiautų pakraščiais ir stebėti plėšrūnus bei stebėti dienos-nakties ciklą.

Tačiau tokiu atveju klystumėte. Chitonai turi akis, kurios yra pačiuose šarvuose, jas sudaro mineralai, o tiksliau – kalcio karbonatas, žinomas aragonito pavadinimu.

Paprastos chitonų akys, kurios yra įsitaisiusios ant jų šarvų paviršiaus kartu su kitais jutiminiais organais, žinomais estetų pavadinimu. Jas sudaro aragonito lęšiai, kuriuos dengia ragena ir tam tikros rūšies tinklainė. Mokslininkų nuostabai, šie mažyčiai primityvūs organai iš tiesų gali apdoroti vaizdus.

Tačiau nežinome, kaip šią vaizdinę informaciją apdoroja smegenys – chitonai nepasižymi dideliu veiksmingumu šioje srityje.

Nepaisant to, tokiso akys mums galėtų padėti geriau suprasti praeities evoliucijos kryptis laukinėje gamtoje. Pavyzdžiui, trilobitai taip pat turi mineralines akis, o jų lęšiai yra iš kalcito.

Šie išnykę sutvėrimai buvo pirmieji, kurie turėjo iš tiesų sudėtingas akis – todėl jas perpratus, galėtume daugiau sužinoti apie tai, kaip regėjimas evoliucionavo Žemėje.