Меню

Какие цвета различает дельфин



Дельфины и киты не видят синий цвет

Немецкие и шведские биологи обнаружили, что морские млекопитающие испытывают недостаток визуального пигмента, необходимого, чтобы видеть синий свет.

Большинство млекопитающих имеет два типа зрительных клеток в глазах, называемых колбочками и палочками, которые способны отличать и комбинировать синий и зеленый цвета. Люди и приматы имеют еще и третий тип зрительных клеток для распознания красного света.

Лев Пейчл из Института Исследования Мозга им. Макса Планка во Франкфурте и его коллеги проводили испытания антител у 14 разновидностей китов и тюленей. Результаты показали, что все они испытывали недостаток пигментов синих цветовых рецепторов.

Однако синие цветовые рецепторы были обнаружены у речных выдр, которые являются родственными видами морских тюленей. Также синие пигменты были найдены у гиппопотамов, близких по виду к китам.

Это свидетельствует о том, что киты первоначально имели способность различать синий цвет, но потеряли ее после того, как окончательно обосновались в океанах и стали морскими млекопитающими.

Способность не различать синий цвет в воде имеет свои преимущества. В результате, морские млекопитающие видят под водой так же, как мы видим предметы на открытом воздухе. То есть, для них вода – прозрачна и не составляет отдельный тон, как для нас.

По этим же причинам, основные цвета в морских и океанских глубинах у большинства морских обитателей, как правило, имеют желтые, красные и белые оттенки. Исключение составляют те животные, что стараются замаскироваться под воду с целью охоты или защиты.

Источник

Зрение дельфина

На этом фото косатка высовывает голову из воды, чтобы осмотреться. Глаза дельфинов (а косатка — это самый крупный дельфин) удивительным образом приспособились к тому, чтобы видеть и под водой, и в воздухе. Вспомните, каким мутным всё выглядит под водой, если нырнуть без маски. Четкая картинка у нас в глазу формируется благодаря особой системе линз, преломляющих свет. У наземных зверей эту роль играют две структуры — роговица и хрусталик. Особенно сильно преломляет свет выпуклая поверхность роговицы, так как у нее показатель преломления значительно выше, чем у воздуха. Но у воды показатель преломления почти такой же, как у роговицы, поэтому под водой она почти не преломляет свет — из-за этого-то мы и видим всё так размыто. Если надеть очки или маску, они создают слой воздуха перед глазом, роговица работает как обычно, и мы можем насладиться красотами подводного мира.

У китообразных свет преломляет в основном не роговица, а хрусталик, поэтому он имеет не уплощенную форму, как у нас, а почти сферическую. В нашем глазу фокусировка на объекты, находящиеся вблизи или вдалеке, достигается путем изменения кривизны хрусталика с помощью специальных мышц. Со сферическим хрусталиком такой механизм не работает, поэтому китообразные решают эту задачу иначе — путем смещения хрусталика вперед или назад. У них есть мышцы, позволяющие слегка выдвигать глаз из орбиты и втягивать обратно. Когда глаз втягивается, внутриглазное давление повышается, что приводит к смещению хрусталика вперед; когда глаз выдвигается из орбиты, давление уменьшается, и хрусталик смещается назад.

Схема анатомического строения глаза дельфина-афалины: Co — роговица, L — хрусталик, Ir — радужка, S — склера, R — сетчатка, ON — зрительный нерв. Рисунок из книги B. Würsig, J. G. M. Thewissen, K. Kovacs Mass, 2017. Encyclopedia of Marine Mammals (глава A. M. Mass, A. Y. Supin. Vision)

Когда дельфин высовывает голову из воды, чтобы рассмотреть что-то на воздухе, роговица начинает преломлять свет. Теоретически, при этом животные должны становиться очень близорукими, так как к преломлению в хрусталике добавляется сильное «незапланированное» преломление в роговице. Тем не менее дельфины на воздухе хорошо видят: в дельфинарии они способны точно рассчитать траекторию прыжка и без труда различают тренеров.

Читайте также:  Двд показывает зеленым цветом

Хитрость заключается в особой форме роговицы. В отличие от наземных млекопитающих, у которых она равномерно выпуклая, у дельфинов роговица имеет форму, похожую на ложку, с меньшей кривизной в передней и задней частях. Зрачок у дельфинов необычной подковообразной формы. При высокой освещенности его центр полностью смыкается, а открытыми остаются только рога подковы — две узкие щели в передней и задней части радужной оболочки. Уплощенные области роговицы находятся как раз над этими щелями, так что на воздухе при хорошем освещении свет проникает в глаз дельфина только через них и почти не преломляется. Под водой света гораздо меньше, чем на воздухе, и освещенность резко убывает с глубиной, поэтому зрачок открывается, из подковообразного превращаясь в круглый.

Глаз косатки вблизи, видна подковообразная форма зрачка. Фото © Мигель Невес, Лоро-парк Тенерифе, 2014 год

Кроме того, близорукость в воздухе частично компенсируется смещением хрусталика. Рассматривая что-то на воздухе, дельфин несколько выдвигает глаз вперед, тем самым снижая внутриглазное давление — это уменьшает кривизну роговицы и приводит к смещению хрусталика назад и снижению близорукости. Под водой глаз втянут в орбиту, в результате чего повышение внутриглазного давления приводит к сдвигу хрусталика вперед, подстраивая глаз к зрению под водой.

В сетчатке глаза большинства млекопитающих есть область, в которой концентрация светочувствительных клеток максимальна. Обычно она находится в центре сетчатки или, у животных с боковым расположением глаз (например, у зайцев), растянута в виде горизонтальной полоски. У китообразных таких областей две: одна расположена в передней, а другая — в задней части глаза. Когда зрачок дельфина на ярком свету закрывается, оставляя два отверстия, каждое из них оказывается как раз напротив соответствующей области на сетчатке.

Фото Ольги Филатовой, остров Беринга, 2012 год.

Источник

Перн Вики:Органы чувств дельфинов

Выявлены удивительные способности китообразных точно ориентироваться в океане ночью и днем, в бурю и штиль, на глубинах и у поверхности. Нет сомнений, что киты совершая тысячекилометровые маршруты, точно выходят к цели с помощью совершенных органов чувств — анализаторов. Но не все органы чувств у них развиты одинаково.

Содержание

Обоняние, вкус и осязание

Обоняние

Обоняние китообразными утрачено, так как молекулы пахучих веществ могут проникать в носовой канал вместе с атмосферным воздухом лишь в момент очень короткого вдоха, после длительной дыхательной паузы, проводимой под водой. Чистый воздух над океаном и запахи в нем не имеют значения для живущих в воде. Вследствие этого обонятельные доли мозга и обонятельные нервы полностью отсутствуют.

О чувстве вкуса у дельфинов известно мало. Вкус китообразных считали слабо развитым. Особенности мозга и черепных нервов у дельфинов позволяют предполагать, что они могут иметь некоторый вид вкусовых ощущений. Однако у дельфинов сильно выражено предпочтение определенных видов рыбы. Это позволяет не сомневаться в существовании у них вкусовых ощущений. Предполагают, что они тонко различают разную соленость воды и могут обнаруживать по моче и фекалиям своих сородичей.

Было доказано наличие у дельфинов вкусовых луковиц на языке. Наши ученые экспериментально подтвердили возможность восприятия малых концентраций некоторых веществ в воде, тем самым доказав существование у зубатых китов хеморецепции.

Читайте также:  Какого цвета кал при гепатите печени

Осязание

Осязание китов, несмотря на исчезновение волосяного покрова, развито превосходно. Однако иннервация кожи еще недостаточно изучена. Смена среды, ощущаемая китообразными при выныривание, служит им сигналом для открывания дыхала и совершения короткого и слитного дыхательного акта (выдоха-вдоха). Этот безусловный рефлекс позволяет им безопасно дышать как при любой погоде, так и во время сна (поэтому ко «лбу» дельфина подходит мощный чувствительный нерв). Когда китообразным требуется изменить плавучесть на данной глубине и удлинить дыхательную паузу, они расчленяют дыхательный акт и выдох производят под водой. По поведению спящие китообразные почти не отличим от бодрствующих, так как во время сна одно их полушарие всегда бодрствует, притом по очереди — то правое, то левое (открытие Л. М. Мухаметова и А. Н. Супина).

Зубатые киты, питающиеся одиночной и сравнительно крупной добычей, в осязательных волосках не нуждаются и утрачивают их еще до рождения или вскоре после него. Только речные дельфины, живущие в мутной воде и обладающие недостаточным зрением, сохраняют чувствительные волоски на клюве в течении всей жизни.

Зрение

Глаз у мелких дельфинов он достигает величины глаза собаки. Глазное яблоко почти шаровидное, спереди несколько уплощенное. Щель глаза закрывается веками без ресничек. Белковая оболочка толстая и плотная. В воде, как в мало прозрачной среде, китообразные видят лишь на коротком расстоянии. Раньше предполагали, что на воздухе китообразные близоруки, так как их хрусталик шаровидный (у усатых китов чечевицеобразный), а ресничные мышцы отсутствуют. Но в действительности у них острое зрение с высокой светочувствительностью. Тонкая аккомодация глаза достигается благодаря «игре» радужины, которая придает зрачку форму то узкой дугообразной щели (при ярком свете — в воздухе, при дальнейшем сужении оставляя два небольших отверстия на концах, что помогает узким отверстиям работать как диафрагме объектива, увеличивая глубину резкости и, тем самым, подправляя недостатки преломляющей системы глаза), то круглого отверстия (при тусклом свете — в воде). В первом случае свет, пропускаемый через узкую, но высокую щель, проходит словно через двояковогнутые линзы, так как кривизна и толщина роговицы наименьшие в центре и наибольшие у краев. Во втором случае свет, пропускаемый через круглое отверстие радужины, проходит через центральную (тонкую) часть роговицы и минует ее толстую часть. Кроме того, роговица способна увеличивать свою кривизну под действием мышц органа зрения. Все это обеспечивает разную преломляющую способность глаза, и китообразные хорошо видят и в воде, и на воздухе. Касатки, кашалоты, полосатики и серые киты осматриваются, поднимая голову над водой; дельфины в неволе следят за бросаемой им рыбой, точно хватают ее из рук на высоте до 5 м. Дельфины свободно поворачивают глаз и мигают, если перед ними мелькает какой-либо мелкий предмет. Зрение китообразных монокулярное, при котором отсутствует общее поле зрения, так как глаза расположены по бокам головы и не видят предметов впереди рыла. Можно сказать, что дельфины видят окружающий мир преимущественно одним глазом. Только в узком секторе поля зрения, примерно 12°, вперед и книзу от головы афалина может видеть двумя глазами, бинокулярно.

Сетчатка китообразных имеет две области наилучшего видения (человеческий глаз имеет только одну). На одной из них оптика глаза обеспечивает хорошее изображение в воде, на другой — преимущественно в воздухе.

Сетчатка дельфина содержит два вида клеток, воспринимающих свет: палочки и колбочки. Это говорит о том, что дельфины могут видеть и в темноте, и при ярком свете (палочковидные клетки отвечают за меньший уровень освещенности, чем колбочки). Глаза у дельфинов имеют хорошо выраженный слой клеток, который отражает свет через сетчатку второй раз. Это улучшает зрение при слабом освещении.

Читайте также:  Кроссовки new balance красного цвета

Лучше всего развит слух, несмотря на отсутствие наружного уха и суженный слуховой проход. Звук для водных животных — важнейший источник информации: в воде звуковые колебания распространяются в 5 раз быстрее, чем в воздухе, и могут восприниматься с дальнего расстояния. Китообразные воспринимают не только звуки, но и инфразвуки и ультразвуки, лежащие за пределами восприятия человеческого слуха. Точно ориентироваться по звуку в воде им помогает то, что их уши надежно изолированы от костей черепа и колебания слева и справа могут восприниматься независимо друг от друга. Изоляция достигается тем, что среднее и внутреннее ухо окружены воздушными камерами, заполненными пеной из жировой эмульсии. Пена поглощает звуковые колебания, которые беспрепятственно проводят кости черепа, мышцы и сало, и они не доходят до внутреннего уха. Выдвинута гипотеза передачи звука не только через узкий наружный носовой проход и слуховые косточки среднего уха, но также через вытянутую нижнюю челюсть, близко подходящую задним концом к области внутреннего уха и иннервированную сильной ветвью тройничного нерва. Давление звуковой волны, передающееся на посредством ушных косточек среднего уха, в воде повышается по сравнению с тем, что бывает в воздушной среде, в 60 раз. Слуховой проход, иногда слепой или перегороженный слуховой пробкой, выходит к барабанной перепонке, которая напоминает сложенный зонтик. Барабанная кость — яйцевидной (у усатых китов) или полуцилиндрической формы (у зубатых китов).

Строение внутреннего уха очень сложное. Улитка по сравнению с маленькой вестибулярной частью лабиринта сильно увеличена, и в ней развивается вторичная спиральная пластина. Слуховой нерв хорошо развит. В соответствии с отлично развитым слухом китообразные издают звуковые сигналы в тех же частотах, какие они воспринимают (от нескольких десятков герц до 200 КГц). Звуки дельфины производят тремя парами воздушных мешков, связанных с носовым каналом. Не исключено, что в производстве некоторых звуков (визгов) принимает участие и глотка.

Эхолокация

Сигналы, издаваемые дельфинами, используются для связи и ориентации по отраженным звукам. Сигналы у одного и того же вида разнообразны. Оказалось, что имеются сигналы питания, беспокойства, страха, бедствия, спаривания, боли и т. п. Замечены также видовые и индивидуальные отличия в сигналах китообразных. По сигналам высокой частоты, улавливая эхо этих сигналов, животные ориентируются в пространстве. С помощью эха дельфины даже с закрытыми глазами могут находить пищу не только днем, но и ночью, определять глубину дна, близость берега, погруженные предметы. Их эхолокационные импульсы человек воспринимает как скрип двери, поворачивающейся на на ржавых петлях.

Звуковые волны дельфины посылают направленно. Жировая подушка, лежащая на челюстных и межчелюстных костях, и вогнутая передняя поверхность черепа действуют как звуковая линза и рефлектор: они концентрируют сигналы, излученные воздушными мешками, и в виде звукового пучка направляют их на лоцируемый объект. Экспериментальные доказательства действия такого ультразвукового прожектора получены в СССР (Е. В. Романенко, А. Г. Томилин, Б. А. Артеменко) и за рубежом (В.Эванс, Д.Прескотт, В.Сутерланд, Р.Бейл). Образование эхолокационного аппарата с системой воздушных мешков, возможно, и привело к ассиметрии черепа: кости рыла зубатых китов справа и слева развиты неодинаково, особенно в зоне излучения звуков. Связывают это с тем, что один звуковой проход больше используется для издавания звуков, а другой — для дыхания.

Источник