Зрение дельфина ( 2 фото )

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.

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.

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.