Доисторические предки — люди и лошади

Наши предки выживали как могли, но исходные точки у них были разные. Предки людей жили на деревьях, а предки лошадей – на открытых степных пространствах. Следовательно и естественный отбор шел в совершенно разных направлениях. Сперва мы учились прыгать по веткам. Именно древесному происхождению мы обязаны своим зрением и строением рук. Наши пальцы стали очень подвижными, а большой палец мы противопоставили остальным, чтобы хвататься за ветки. У нас появились ногти, чтобы чувствительным к осязанию подушечкам пальцев было на что опереться. Мы, в истории своего вида, развивали очень четкое, объемное зрение, чтобы точно определять расстояние до ветки и ее прочность. То есть наше зрение должно было стать трехмерным.

Лошади выбрали совсем иной путь. Началась их история с жизни в густых зарослях на влажной почве, с питания сочными листьями и плодами. На лапах этих предков лошадей были пальцы – по четыре на передних лапах и по три на задних. Изменения климата заставили их приспособиться к твердой почве и питанию жесткими стеблями степных растений. Один палец становился больше, на нем появилось твердое копыто, а остальные пальцы становились все меньше, пока не исчезли (оставив память о себе лишь в виде грифельных косточек в строении конечностей). Задача лошадей была не столько в максимальной скорости, сколько в возможности двигаться с большой скоростью достаточно долго. Хищники бегают быстрее своих жертв, но они способны лишь на несколько прыжков. Если лошадь вовремя заметит хищника и побежит, она спасется. Бросок хищника будет быстрее, но зато лошадь начнет двигаться раньше и она сможет скакать еще долго после того, как хищник устанет и ляжет отдыхать голодный.

Строение глаза

Строение глаза лошади полностью соответствует этой задаче – увидеть хищника как можно раньше. Это типичное строение глаза растительноядного животного, живущего на открытых степных пространствах. Об образе жизни лошади можно было бы догадаться в прямом смысле по глазам – они у лошади большие, с овальным зрачком и находятся по бокам головы. Если в темноте на них попадает луч света, они отражают его, и глаза словно начинают светиться как у кошки или собаки. У таких глаз есть свои преимущества и недостатки, которые сильно влияют на поведение их обладателя, поэтому мы обсудим строение глаза лошади подробнее.

Свет – это электромагнитное излучение с различными длинами волн. Свет, отражаясь от предметов, падает на глаз и образ предмета отображается на сетчатке точно так же, как и в любой простой камере с линзой. Обрабатывает информацию мозг. Мы никогда не сможем узнать, что на самом деле видят наши глаза, потому что получаем информацию уже в обработанном виде – только то, что распознал наш мозг, а информация «на входе» и «на выходе» не всегда одинакова.

Роговица глаза – тонкая выпуклая прозрачная оболочка. В ней происходит первоначальная фокусировка. Хрусталик глаза – это линза, завершающая процесс фокусировки. Зрачок – это часть хрусталика, окруженная радужной оболочкой. Радужная оболочка, на самом деле, круговая мышца, которая меняет форму хрусталика при изменении освещенности или когда нужно рассмотреть предмет на более близком или далеком расстоянии. Легко заметить, как при этом расширяется или сужается зрачок. «Настройка» глаза называется аккомодацией. Окончательно изображение воспринимается сетчаткой – внутренней светочувствительной выстилкой сосудистой оболочки глаза. В сетчатке находятся фоторецепторы двух типов – палочки и колбочки. Палочки более чувствительны к свету, но, в отличие от колбочек, не способны воспринимать цвет и не дают четкого изображения. Палочек больше у ночных видов животных, а колбочек – у дневных, для которых важнее острота зрения и цвет. У большинства животных есть оба типа фоторецепторов, но, в зависимости от образа жизни, в разных соотношениях.

Таково общее строение глаза. Животное в ходе эволюции может приспособиться к среде обитания, изменив форму хрусталика, зрачка или самого глазного яблока, или же усилив то или иное свойство восприятия. Лошадь – счастливый обладатель самых больших глаз в природе. У большинства других животных, в том числе и у человека, глаза меньшего размера. Абсолютная масса глазного яблока лошади достигает 50 г, а величина — 51 Х 47,6мм. Впрочем это не дает какого-либо особенного острого зрения, тем более, что по величине глаза относительно массы тела лошадь занимает лишь пятое место после кошки, собаки, овцы и коровы.

В радужной оболочке рассеяны пигментные клетки, они-то и ответственны за цвет глаза лошади. Обычно у лошадей карие глаза разных оттенков. У альбиносов пигмент отсутствует полностью. Из-за просвечивающих кровеносных сосудов глаза кажутся красными. Альбиносы теперь довольно часто встречаются среди лошадей ахалтекинской породы, и хозяевам таких лошадей нужно знать, что их питомцы лучше видят при слабом освещении.

Зрачок у лошади поперечно-овальный. Это тоже связано с необходимостью охватить зрением как можно большее пространство. Кроме того, на сетчатке фоторецепторы распределены неравномерно. Отростки нервных клеток собираются в одном месте и образуют пучок – зрительный нерв, несущий информацию в мозг. В этом месте нет фоторецепторов и, свет отражаясь от предметов, не дает здесь никакого изображения. Эта область называется слепым пятном. Над слепым пятном, чуть сбоку, находится другая область – наоборот, наиболее четкого зрения. Она называется центральной ямкой, и в ней сосредоточено множество колбочек. Мы стараемся сфокусировать свет от предмета именно туда, когда хотим что-то хорошенько рассмотреть. Конечно, мы не задумываемся об этом. У лошади, кроме центральной ямки, колбочки также сконцентрированы вдоль тонкой горизонтальной линии, проходящей через всю сетчатку. Центральная ямка помогает лошади рассмотреть предметы впереди, а линия – вокруг. Это характерно и для некоторых других животных, обитающих на открытой местности. Например, у гепарда и многих морских птиц центральная ямка вытянута по горизонтали.

У нас глазное яблоко почти круглое, у лошади оно, как вы видите на рисунке, овальное. Получается, что когда лошадь фокусирует пучок света на сетчатку, то в одном месте сетчатка оказывается ближе к хрусталику, а в другом чуть дальше. Некоторые ученые полагают, что аккомодация глаза (настройка на определенное расстояние) у лошади иная, не такая как у человека. Вы можете смотреть прямо перед собой и рассматривать близкорасположенный объект. Если вы переведете взгляд на друга, стоящего далеко позади этого объекта, вы увидите его через короткий промежуток времени, когда глаз сфокусируется на новом расстоянии. Возможно, что лошади не приходится тратить на это время. Однако другие ученые настаивают на обратной точке зрения, иначе зачем были бы нужны области сосредоточения колбочек, такие как центральная ямка? Третьи не считают этот вопрос предметом спора и предполагают, что одновременно может существовать и то, и другое. В любом случае можно быть абсолютно уверенным, что лошади гораздо лучше, чем человек, замечают малейшее движение на самой границе поля зрения, даже если их глаза сфокусированы на более близкие предметы.

К старости хрусталик может терять эластичность, и лошадь начинает хуже видеть. Бельмо, тоже часто появляющееся в старости, – это непрозрачный хрусталик, с ним лошадь не может видеть.

Ночное зрение

Как и у многих животных, активных в сумерках и ночью, у лошади близ фоторецепторов расположен тапетум – отражательная оболочка. Свет, который проходит через фоторецептор не поглотившись, отражается тапетумом обратно, и он снова может быть воспринят фоторецептором. Благодаря тапетуму лошадь может видеть даже при очень низкой освещенности. И благодаря ему же глаза лошади светятся в темноте, если на них попадает луч света. А нам приходится думать о том, как убрать «эффект красных глаз» на фотографиях.

В темноте лошадь видит хуже, чем кошка, кролик, крыса или летучая мышь. Ее ночное зрение сравнимо со зрением собаки и совы и оно значительно лучше, чем ночное зрение человека. Так что совет бросить повод ночью и предоставить лошади самой найти дорогу домой не лишен здравого смысла. Лошадь не только чувствует дорогу ногами, как обычно объясняется этот совет в художественной литературе, но и видит то, что мы не в состоянии заметить.

Самое существенное различие

То, что находится прямо перед вами, вы видите двумя глазами одновременно. Но между глазами есть небольшое расстояние, поэтому изображения, которые воспринимают глаза, будут немного различаться. Мозг сравнивает изображения, а также учитывает информацию о расстоянии до объекта по тому на какое расстояние сфокусирован взгляд. Мы в результате видим одну картинку, но видим ее объемно, четко осознавая дистанции между разными предметами и собой, а также их величину в перспективе и даже примерную скорость их перемещения. Такое зрение называется бинокулярным, или объемным. Люди, в своей эволюции, приспосабливались к жизни на деревьях. От точности прыжка зависела наша жизнь и нам необходимо было все видеть объемно. Наши глаза сблизились на лице, и почти все предметы мы видим двумя глазами одновременно.

Как мы помним, у лошадей задачи были другими – им важнее была широта кругозора. В результате у лошади, наоборот, глаза разведены по бокам головы, и большую часть пространства они видят монокулярным зрением, то есть плоско. Только впереди себя на некотором расстоянии они видят двумя глазами одновременно. Судите сами, что выиграли люди, а что лошади: наш угол зрения составляет 90 градусов, но практически все это расстояние, за исключением самого дальнего уголка глаз, мы видим объемно. Угол зрения лошади около 350°, а иногда даже немного больше! Один глаз лошади охватывает область в среднем 190-195°. Часть этой области перекрывается с областью, видимой другим глазом. Угол бинокулярного зрения невелик, но при определенной форме головы лошади может достигать от 30° до 60-70°.

У лошади нет врагов в воздухе и ей нет необходимости смотреть в небо. Сразу позади хвоста, прямо перед передними копытами и примерно выше 178° по вертикали лошадь ничего не видит. Естественно малейшее движение головой – и она видит, что происходит за ней. Если она опустит голову, то сможет рассмотреть то, что находится поблизости на земле. При желании она могла бы задрать голову вверх и понаблюдать за звездами, но она редко интересуется тем, что находится выше нее. В пограничной зоне монокулярного зрения и слепой зоны лошадь может различить лишь движение. Поэтому она стремится тут же повернуться так, чтобы движущийся объект попал в зону видимости и лошадь бы могла убедиться в его безопасности.

Голова жеребенка отличается от головы взрослой лошади. Благодаря этому поле бинокулярного зрения жеребенка шире в стороны, и на целых 20° больше вниз – еще немного и они могли бы видеть свои копыта!