Как видят наш мир собаки и кошки? И как это определили ученые?

Зрение собак и кошек отличается от человеческого сразу по целому ряду параметров. Во-первых, собаки и кошки (а также подавляющее большинство прочих млекопитающих) — дальтоники. Мы с вами имеем в наших фоторецепторах три типа светочувствительных белков: а именно имеющих пики в красной, зеленой и синей области (именно поэтому мы изобрели RGB-мониторы), и всё многообразие цветов, доступных нам — это как раз комбинации данных трех цветов. Наши далекие пресмыкающиеся предки имели в фоторецепторах 4 белка, а потому им было доступно гораздо более яркое многоцветие нашего мира; эти 4 белка до сих пор сохраняют многие пресмыкающиеся и птицы. Древние млекопитающие были ночными животными, и потеряли добрую половину этих белков — для ночного зрения различение цветов бесполезно, у них остались только зеленые и синие рецепторы. Впоследствии некоторые обезьяны попытались вернуть себе более «разноцветное» зрение: так появился наш красный рецептор. Так что человеческий дальтонизм — это не какая-то новообретенная патология, а просто исходное предковое состояние для обезьян. 

Во-вторых, даже те цвета, которые способны различить собаки и кошки, покажутся им более — «серыми», приглушенными. Дело в том, что в нашей сетчатке есть два принципиально разных типа рецепторов — колбочки, чувствительные к конкретному цвету, но для работы которых нужен яркий свет, и палочки, которые чувствительны к свету вообще, отчего могут работать даже при очень слабом освещении, но из-за этого не могут различать цвета. Отсюда возникает принципиальное противоречие — чем лучше животное различает цвета, тем хуже видит в темноте (ведь площадь сетчатки и количество рецепторов на ней конечно, и чем больше одних, тем меньше поместится других), и наоборот. Собаки и кошки — звери с очень хорошим ночным зрением, и в их сетчатке много палочек и мало колбочек, отчего хотя они и способны видеть «дальтонические» цвета, оттенки они различают гораздо хуже, чем люди.

В-третьих, большинство млекопитающих дальнозорки. У нас в глазу есть специальные мышцы, называемые ресничными, которые, напрягаясь, способны изменять кривизну хрусталика: когда они расслаблены, мы видим четкие объекты вдалеке, когда напряжены — вблизи (именно поэтому так важно делать перерывы при чтении или работе за компьютером и периодически смотреть вдаль — ведь только в эти моменты наши ресничные мышцы смогут отдохнуть). С возрастом у человека эластичность хрусталика падает, ресничные мышцы больше не могут его эффективно деформировать, развивается возрастная дальнозоркость. Однако дальнозоркость зверей иной природы: их ресничные мышцы просто слишком слабы, чтобы ощутимо изменять кривизну хрусталика. Редукция ресничных мышц связана все с тем же ночным образом жизни большинства зверей: ночью глаза не так уж и важны. А зрение вблизи эффективно подменяется осязанием с помощью вибрисс.

В-четвертых, даже дальнее зрение у зверей не дает достаточно четкой картинки. Чтобы лучше видеть при слабом свете, позади сетчатки у большинства млекопитающих есть особое зеркальце — тапетум, собирающее и возвращающее свет, который не был уловлен рецепторами (получаются хорошо всем знакомые «горящие» глаза). В итоге свет дважды проходит сквозь сетчатку, больше фотонов попадает на рецепторы и картинка получается «светлее». Однако свет при подобном двойном прохождении не удается адекватно сфокусировать на сетчатке — изображение всегда будет получаться немного размытым. Исчезновение тапетума у обезьян — адаптация к очень четкому, высокодетализированному зрению.

Из всего вышесказанного становится очевидным одно: собаки и кошки видят наш мир довольно плохо по сравнению с нами (зрение человека — вообще одно из самых лучших среди животных). Но для них зрение и не настолько важно, как для нас — осязание, слух и обоняние отлично компенсируют все перечисленные недостатки (а в темноте являются вообще безальтернативными).

Изучают же все эти особенности следующими способами. С одной стороны, можно просто внимательно посмотреть на строение глаз — и если мы видим всего два типа светочувствительных белков, а не три, больше палочек, а не колбочек, слабые ресничные мышцы и наличие тапетума, то все ясно и выводы напрашиваются сами собой! С другой стороны, можно ставить поведенческие опыты: например, предъявлять животному две кнопки, нажатие на одну из которых дает еду, а на другую — слабый удар током, и пусть обе кнопки отличаются только цветом и больше ничем. Меняя положение кнопок (чтобы зверь не запоминал их по принципу «правая всегда дает еду»), можно легко установить, в каком случае подопытный четко видит разницу между кнопками, а в каком — не способен их различить, и отсюда сделать выводы о его зрении.