GSA. Различные глаза

Глаза различных представителей животного мира

Процесс восприятия света, как и всякое другое «действие» лучистой энергии, связан, прежде всего, с поглощением хотя бы некоторой части лучистой энергии. Поэтому необходимым элементом глаза является пигмент: совершенно прозрачный глаз видеть не может. Наиболее элементарные органы зрения, встречающиеся у самых низкоорганизованных животных, представляют собой простые пигментные пятнышки на поверхности их тела, часто совершенно прозрачного. Глаз более высокоорганизованного животного, кроме функции простого обнаружения света, выполняет также функцию ориентирующего органа, позволяющего точно определять направление, откуда идет свет, и таким образом судить о пространственном распределении окружающих предметов и об их геометрических свойствах. Поэтому особого внимания заслуживают зрительные пигменты. И есть только одно органическое вещество - родопсин (и его производные), уникально приспособленное для восприятия света.

Органы зрения очень разнообразны. Они могут быть парными, множественными и одиночными, подвижными и неподвижными, маленькими и большими и т. д. Однако принципы работы самого глаза поразительно единообразны! В любом глазу есть фокусирующий аппарат и аппарат светоизоляции. Совместно они обеспечивают направленность зрения, глаз становится ориентирующим органом. В любом глазу имеется и устройство, подстраивающее чувствительность к разным уровням освещения. Большинство членистоногих имеют много глаз, ориентированных по всем направлениям. Каждый такой глаз, имеющий форму очень узкой и глубокой воронки, в которой воспринимающий аппарат расположен глубоко на дне, видит только в одном определенном направлении; недостаток такого глаза - его ничтожная светосила: к воспринимающему аппарату поступит лишь чрезвычайно узкий поток света. Поэтому животные, снабженные сложными фасеточными глазами (насекомые, раки), не отличаются остротой зрения. Однако благодаря тому, что отдельные глазки направлены в разные стороны и весь глаз велик по сравнению с размерами насекомого, их поле зрения оказывается значительным.

У рыб глаза отличаются плоской роговицей и шаровидным хрусталиком. Аккомодация глаза (приспособление глаза к ясному видению предметов, находящихся на разных расстояниях) у рыб достигается перемещением хрусталика. В задней стенке сосудистой оболочки часто содержится особый слой клеток, наполненный кристалликами светлого пигмента, - это так называемая серебристая оболочка. Иногда также имеется блестящий слой - зеркальце, или тапетум, клетки которого содержат кристаллический пигмент. Этот слой отражает световые лучи на сетчатку, что обусловливает кажущееся свечение глаз некоторых рыб в почти полной темноте (например, у акул).

Интересный пример приспособления к условиям существования представляют глаза глубоководных рыб. Среди них встречаются рыбы с огромными телескопическими глазами, способными улавливать очень слабый свет. Глазное яблоко у этих рыб принимает удлиненную форму, роговица выпуклая, хрусталик и зрачок имеют большие размеры. У некоторых видов глубоководных рыб имеется любопытное приспособление, позволяющее увеличить стереоскопичность зрения, - это так называемые стебельчатые глаза. У так называемой четырехглазой рыбы, охотящейся за добычей на поверхности воды, зрачок вытянут в вертикальном направлении. Роговица разделена горизонтальной полоской на верхний и нижний отделы. Когда рыба плавает на поверхности, верхняя часть ее глаза способна обозревать воздушную среду, а нижняя - водную.

У земноводных роговица глаза очень выпуклая. Аккомодация глаз осуществляется, как у рыб, перемещением хрусталика.

Аккомодация у пресмыкающихся происходит не только за счет перемещения хрусталика, но и путем изменения его формы.

Птицы обладают очень острым зрением, превосходящим зрение других животных. Глазное яблоко у них очень больших размеров и своеобразного строения, благодаря которому увеличивается поле зрения. У птиц, имеющих особенно острое зрение (грифы, орлы), глазное яблоко удлиненной «телескопической» формы.

Глаза млекопитающих, обитающих в воде (например, китов), по выпуклости роговицы и по большому показателю преломления напоминают глаза глубоководных рыб. Глаза высокоорганизованных животных по строению подобны глазу человека, только обладают большей светосилой. Однако поле зрения оказывается меньшим. В ряде случаев этот недостаток компенсируется большей подвижностью глаз: животные могут ими вращать (хамелеон). В других случаях (например, у зайца) они расположены по бокам головы, что дает обзор свыше 180°.

Глаза высокоорганизованных животных (все позвоночные, из беспозвоночных - головоногие, пауки) снабжены собирательной системой - объективом, позволяющим концентрировать на чувствительном нервном окончании весь поток лучистой энергии, поступающей в зрачок глаза. Благодаря этому светосила увеличивается во много тысяч раз.

Органы некоторых животных способны улавливать инфракрасные (тепловые) лучи. Такими органами, например, обладают глубоководные кальмары. Их термоскопические глаза расположены по всей нижней поверхности хвоста. Они устроены так же, как обычный глаз, но снабжены светофильтрами, задерживающими все лучи, кроме инфракрасных.

Своеобразными термолокаторами обладают некоторые змеи (гремучие змеи, щитомордники). Позади и несколько ниже ноздрей у змеи расположены лицевые ямки). Высокая чувствительность к инфракрасному свету позволяет ей и ночью отыскивать жертву. Установлено, что термолокатор змеи реагирует на разность температур в 0,001 °С.