ดวงตาอันน่าทึ่งของม้าของคุณ ทำไมตาของเราถึงอยู่ข้างหน้า?

ทุกคนรู้ดีว่าในธรรมชาติมีสัตว์และนกที่มีการมองเห็นดีกว่ามนุษย์มาก อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่าสัตว์บางชนิดสามารถมองเห็นโลกรอบตัวได้โดยไม่ต้องหันศีรษะด้วยซ้ำ ความสามารถนี้มอบให้โดยธรรมชาติเพื่อวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยเป็นหลัก

จัมเปอร์เป็นหนึ่งในจุดสุดยอดของวิวัฒนาการของการล่าแมงมุม มีตา 8 ดวงเรียงกันเป็นสามแถว วิสัยทัศน์สามมิติที่สมบูรณ์แบบช่วยให้มองเห็นได้รอบด้าน และดวงตาคู่หน้าให้ภาพขยาย เช่นเดียวกับกล้องส่องทางไกล การมองเห็นดังกล่าวช่วยให้นักแข่งเชี่ยวชาญเทคนิคการกระโดดได้อย่างสมบูรณ์แบบ ซึ่งใช้สำหรับการโจมตีและการเคลื่อนไหว

ไนท์จาร์.

Nightjar เป็นนกที่ตลกและน่าทึ่ง ดวงตาที่แสดงออก- ใน nightjars ขอบขมับของดวงตาจะหันไปทางด้านหลังเล็กน้อย และระยะการมองเห็นของมันคือ 360 องศา ซึ่งหมายความว่าโถ nightjar สามารถสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นด้านหน้า ด้านข้าง และด้านหลังได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องหันศีรษะ

นกล่าเหยื่อไม่จำเป็นต้องเห็นว่าเกิดอะไรขึ้นข้างหลังเพราะมันไม่จำเป็นต้องหลบหนีจากการโจมตีของศัตรู ดังนั้นดวงตาจึงมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน: การมองเห็นของนกเช่นเหยี่ยวนั้นคมชัดมากแบบสองตา เพื่อเล็งตาไปที่เหยื่อ นกจึงหันหัว

สำหรับนกที่ต้องตื่นตัวและหลบหนีอยู่ตลอดเวลา ตัวเลือกการมองเห็นนี้ไม่เหมาะ ตัวอย่างเช่น เป็ดจะต้องตื่นตัวอยู่เสมอเพื่อคอยระวังอันตราย ในการทำเช่นนี้ จะเป็นประโยชน์สำหรับเธอที่จะเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นข้างหลังเธอโดยไม่ต้องหันศีรษะ แม้แต่ในระหว่างเที่ยวบินก็ตาม ดังนั้นเนื่องจากการวางตำแหน่งดวงตาได้สำเร็จ เธอจึงมีการมองเห็นได้เกือบรอบด้าน

วิธีการปฐมนิเทศหลักของกิ้งก่าในอวกาศและการตรวจจับเหยื่อคือการมองเห็น ตรงกลางเปลือกตาจะมีรูเล็กๆ สำหรับรูม่านตา แต่ตาเกือบทั้งหมดซ่อนอยู่ใต้ผิวหนัง การเคลื่อนไหวของดวงตาของกิ้งก่านั้นเป็นอิสระจากกันโดยสิ้นเชิง ในขณะที่ดวงตาสามารถหมุนได้ 180 องศา - ความสามารถนี้ช่วยให้กิ้งก่ามองไปพร้อม ๆ กัน ด้านที่แตกต่างกันโดยไม่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งศีรษะในอวกาศ

บิน.

แมลงวันมีการมองเห็นที่ยอดเยี่ยม มันคมกว่ามนุษย์ประมาณ 3 เท่า ใหญ่โตของเธอ ตาโปนจัดวางให้มองเห็นทุกสิ่งรอบตัว ดวงตาของแมลงวันประกอบด้วยดวงตาเล็กๆ จำนวนมาก - แง่มุม แต่ละด้านรับรู้เพียงส่วนหนึ่งของภาพ แต่หลายร้อยด้านทำให้เกิด “โมเสก” สามมิติขนาดใหญ่ที่แมลงวันมองเห็น จำนวนแง่มุมในการบินสามารถสูงถึงสองพัน

นกตัวนี้เป็นเจ้าของสถิติการมองเห็นแบบพาโนรามา มีการมองเห็นรอบด้านเกือบทั้งหมด

โครงสร้างของดวงตาของแมลงปอนั้นคล้ายกับของแมลงวัน ดวงตาของแมลงปอมีขนาดใหญ่มากจนครอบคลุมเกือบทั้งศีรษะ และปล่อยให้แมลงปอมองเห็นโลกในรัศมี 360 องศา ดวงตาของแมลงปอประกอบด้วย 30,000 เหลี่ยม แต่ละเหลี่ยมประกอบด้วยเลนส์และเซลล์ที่ไวต่อแสงหลายเซลล์

เช่นเดียวกับเป็ด นกแก้วสามารถเป็นเหยื่อของผู้ล่าได้ง่าย เพื่อความอยู่รอด ธรรมชาติยังทำให้พวกเขามีวิสัยทัศน์รอบด้านอีกด้วย ดวงตาของนกแก้วอยู่ที่ด้านข้างของศีรษะในลักษณะที่สามารถมองเห็นทุกสิ่งรอบตัวได้

ดวงตาของนกพิราบและคอร์วิดอยู่ในลักษณะเดียวกันโดยประมาณ

ทำไมตาของเราจึงไม่อยู่ที่ด้านข้างของศีรษะ?แต่มองไปข้างหน้าเหรอ? ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความจำเป็นในการรับรู้ภาพสามมิติ แต่ผู้สื่อข่าวของ BBC Future ค้นพบเหตุผลอื่น

คุณเคยสังเกตไหมว่าสัตว์ในสวนสัตว์ส่วนใหญ่จัดอยู่ในกลุ่มหนึ่งในสองกลุ่ม? บางตัวมีตาอยู่ที่ข้างหัว (ไก่ วัว ม้า ม้าลาย) ในขณะที่บางตัวก็ตั้งไว้ใกล้และวางไว้ข้างหน้า (กลุ่มนี้รวมถึงลิง เสือ นกฮูก และหมาป่า) ผู้มาเยี่ยมชมสวนสัตว์เอง - คน - เป็นกลุ่มที่สองอย่างเห็นได้ชัด อะไรคือสาเหตุของความแตกต่างนี้?

ตำแหน่งของดวงตามักจะประนีประนอมเสมอ เมื่อดวงตาอยู่ข้างหน้า แต่ละคนจะส่งภาพไปยังสมองจากมุมมองที่แตกต่างกัน และโดยการวางภาพเหล่านี้ไว้ซ้อนกัน บุคคลจะรับรู้ถึงความลึก สัตว์ที่มีตาอยู่ด้านข้างไม่สามารถมองเห็นมิติที่สามได้ แต่มีมุมมองที่กว้างกว่ามาก

มีแนวโน้มว่าตำแหน่งของดวงตานั้นจะเกิดขึ้นแตกต่างกันไปในสัตว์แต่ละชนิด ตัวอย่างเช่น เต่าบางตัวมีตาอยู่ข้างๆ แต่สมองของพวกมันประมวลผลข้อมูลภาพราวกับว่าดวงตาของมันหันไปข้างหน้า - อาจเป็นเพราะเมื่อเต่าดึงหัวของมันไว้ใต้กระดอง ดวงตาของพวกมันจะรับรู้เพียงแสงจากด้านหน้าเท่านั้น ที่ด้านหน้าของศีรษะ แต่เหตุใดสาขาต้นไม้วิวัฒนาการของเรา - ไพรเมต - จึงมีตาอยู่ข้างหน้า? มีคำอธิบายมากมายสำหรับเรื่องนี้

ในปี พ.ศ. 2465 จักษุแพทย์ชาวอังกฤษ เอ็ดเวิร์ด เทรชเชอร์ คอลลินส์ เขียนว่าไพรเมตยุคแรกจำเป็นต้องมีการมองเห็นว่า "จะช่วยให้พวกมันแกว่งและกระโดดจากกิ่งหนึ่งไปอีกกิ่งหนึ่งได้อย่างแม่นยำ... เพื่อหยิบอาหารด้วยมือแล้วนำเข้าปาก" ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงตัดสินใจว่าในกระบวนการวิวัฒนาการพวกเขาได้พัฒนาความสามารถในการประมาณระยะทาง

ในทศวรรษต่อมา สมมติฐานของคอลลินส์ได้รับการแก้ไขและปรับปรุงซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่สาระสำคัญของมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงมาเป็นเวลานาน: ในกระบวนการวิวัฒนาการ ดวงตาของบรรพบุรุษของเราเคลื่อนไปข้างหน้าเพื่อตัดสินระยะทางอย่างแม่นยำเมื่อกระโดดจากต้นไม้หนึ่งไปอีกต้นหนึ่ง ความผิดพลาดในการกำหนดระยะห่างระหว่างต้นไม้ต้องเสียค่าใช้จ่ายเป็นจำนวนมาก “ผลตอบแทนจากการคำนวณผิดคือการตกจากที่สูงหลายเมตรลงสู่พื้นที่เต็มไปด้วยสัตว์กินเนื้อ” คริสโตเฟอร์ ไทเลอร์ นักจิตบำบัดด้านการมองเห็นเขียนในปี 1991

จุดอ่อนสมมติฐานของคอลลินส์คือสัตว์หลายชนิดที่อาศัยอยู่บนต้นไม้ เช่น กระรอก มีตาที่ด้านข้าง ดังนั้นในปี พ.ศ. 2548 นักชีววิทยาชาวอเมริกันและนักมานุษยวิทยา Matt Cartmill เสนอสมมติฐานอีกข้อหนึ่งโดยพิจารณาจากลักษณะการมองเห็นของผู้ล่าที่สามารถตัดสินระยะทางได้ดีมาก ตามข้อมูลของ Cartmill สิ่งนี้ช่วยให้พวกมันติดตามและจับเหยื่อได้ ไม่ว่าจะเป็นเสือดาวที่สะกดรอยตามเนื้อทราย เหยี่ยวที่คว้ากระต่ายด้วยกรงเล็บ หรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวใดตัวหนึ่งที่แย่งแมลงจากกิ่งไม้ นักวิทยาศาสตร์พบว่าคำอธิบายนี้สวยงามมาก เนื่องจากทำให้สามารถเข้าใจลักษณะการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการอื่นๆ ของไพรเมตได้ ตัวอย่างเช่น ไพรเมตยุคแรกอาศัยการมองเห็นมากกว่าการดมกลิ่นเพื่อล่าสัตว์ Cartmill ตัดสินใจว่าการรับรู้กลิ่นเสื่อมลง ผลข้างเคียงทำให้ดวงตาอยู่ใกล้กัน: มีพื้นที่เหลือไม่มากสำหรับจมูกและเส้นประสาทที่เชื่อมต่อกับสมอง - พื้นที่ทั้งหมดถูกครอบครองโดยดวงตา

นักประสาทวิทยาชาวอเมริกัน John Allman ได้หยิบยกสมมติฐานของ Cartmill ขึ้นมาและปรับปรุงตามข้อมูลเกี่ยวกับสัตว์นักล่าในเวลากลางคืน เพราะท้ายที่สุดแล้ว ไม่ใช่ว่าสัตว์นักล่าทุกตัวจะมีดวงตาอยู่ด้านหน้า ในแมว ไพรเมต และนกฮูก จริงๆ แล้วพวกมันจะอยู่ด้านหน้าศีรษะ ในขณะที่พังพอน ทูไป และแมลงจับแมลง พวกมันจะอยู่ด้านข้าง การมีส่วนร่วมของออลแมนต่อสมมติฐานนี้คือข้อเสนอแนะว่าการมองเห็นดังกล่าวจำเป็นสำหรับผู้ที่ล่าสัตว์ในเวลากลางคืน เช่น แมวและนกฮูก เพราะตาที่อยู่ข้างหน้าจะรับรู้แสงได้ดีกว่าตาที่อยู่ด้านข้าง บิชอพในยุคแรกออกล่าในเวลากลางคืน และบางทีอาจเป็นเพราะความชื่นชอบในการล่าสัตว์ตอนกลางคืน ทำให้ลูกหลานของพวกเขาทั้งหมด รวมทั้งมนุษย์ มีดวงตาอยู่ด้านหน้า

Mark Changizi นักประสาทวิทยาและนักทฤษฎีชาวอเมริกันมีคำอธิบายอีกประการหนึ่ง ในปี 2008 เขาได้ตีพิมพ์บทความในวารสาร Theoretical Biology (USA) เรื่อง "การมองเห็นด้วยรังสีเอกซ์" ซึ่งเสนอแนะว่าดวงตาที่อยู่ข้างหน้าช่วยให้บรรพบุรุษที่อาศัยอยู่ในป่าของเรามองเห็นผ่านใบไม้ที่หนาแน่นและกิ่งก้านที่พันกันหนาแน่น ชื่อดัง" วิสัยทัศน์เอ็กซ์เรย์" มาจากปรากฏการณ์ประหลาดที่ Changizi บรรยายไว้ว่า "ถ้าคุณเอานิ้วชี้ไปต่อหน้าต่อตา" ตำแหน่งแนวตั้งเมื่อจ้องไปที่วัตถุบางอย่างที่อยู่ด้านหลังนิ้ว ภาพนิ้วสองภาพจะเข้าสู่สมอง และทั้งสองภาพจะโปร่งใส” ดังนั้นปรากฎว่าบุคคลสามารถ "มองผ่าน" นิ้วได้เช่นเดียวกับความช่วยเหลือของรังสีเอกซ์

การรวมกลุ่มของต้นไม้ในป่าเป็นอุปสรรคต่อการมองเห็นของสัตว์ใหญ่ เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตัวที่เล็กกว่า เช่น โปรตีน จะไม่ประสบปัญหาเช่นนี้เพราะว่าพวกมัน หัวเล็กสามารถบีบระหว่างกิ่งและใบได้อย่างง่ายดาย สัตว์ใหญ่ที่ไม่ได้อาศัยอยู่ในป่าก็มีดวงตาเพียงพอซึ่งอยู่ด้านข้าง

ดังนั้นสาเหตุที่ตาของเราอยู่ข้างหน้าจึงยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่ละสมมติฐานก็มีจุดแข็งของตัวเองและ จุดอ่อน- แต่ไม่ว่าเหตุใดเราจึงต้องมีการมองเห็นเช่นนี้ เช่น การกระโดดจากกิ่งหนึ่งไปอีกกิ่งหนึ่ง จับแมลงอร่อย ๆ หรือมองผ่านใบไม้ เห็นได้ชัดว่าการจัดเรียงดวงตานี้เกี่ยวข้องกับชีวิตท่ามกลางต้นไม้

• บอกเพื่อนของคุณเกี่ยวกับเรื่องนี้!

สิ่งพิมพ์สำหรับผู้ที่ไม่ได้มองชีวิตผ่านแว่นตาดำ คำอุปมาประจำวัน บ้าไปแล้ว! อายุคือความสุข วิดีโออารมณ์ประจำวัน จิตวิทยาและไลฟ์สไตล์ แฟชั่นสำหรับผู้สูงอายุ

สิ่งพิมพ์ที่น่าสนใจ ได้รับความนิยมเป็นพิเศษในหมู่ผู้อ่านของเรา

นักแสดงและนักแต่งเพลงชาวรัสเซีย อายุ 67 ปี

สิ่งตีพิมพ์สำหรับผู้ที่ติดตามรายได้และค่าใช้จ่าย ข่าวทั้งหมดเกี่ยวกับเงินบำนาญและเงิน ข่าวบำนาญ ผู้รับบำนาญทหาร ผู้รับบำนาญที่ทำงาน

ใครก็ตามที่เคยพยายามตบแมลงวันจะเข้าใจดีว่านี่ไม่ใช่งานง่าย บางคนมองว่าการพลาดเกิดจากปฏิกิริยาโต้ตอบทันทีของแมลงวัน ส่วนคนอื่นๆ เกิดจากการมองเห็นและการมองเห็นแบบพาโนรามา ต้องบอกว่าทั้งคู่มีสิทธิเท่าเทียมกัน แมลงวันบินเร็วมากและเคลื่อนที่ในทันที ซึ่งเป็นสาเหตุที่จับได้ยาก

แต่ เหตุผลหลักอยู่ในการมองเห็นของแมลงชนิดนี้อย่างแม่นยำตลอดจนในโครงสร้างและจำนวนตาของมัน

อวัยวะที่มองเห็นของแมลงวันทั่วไปนั้นอยู่ที่ด้านข้างของศีรษะ ซึ่งเป็นเรื่องยากมากที่จะไม่สังเกตเห็นตาโปนใหญ่ของแมลง ดวงตาของแมลงชนิดนี้ได้ โครงสร้างที่ซับซ้อนและเรียกว่าเหลี่ยมเพชรพลอย (จาก คำภาษาฝรั่งเศส fasette - ขอบ) ความจริงก็คืออวัยวะในการมองเห็นนั้นถูกสร้างขึ้นจากหน่วย 6 ด้าน - แง่มุมซึ่งภายนอกมีรูปร่างคล้ายรวงผึ้ง (แต่ละส่วนของตาของแมลงวันนั้นมองเห็นได้ชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์) หน่วยเหล่านี้เรียกว่า ออมมาติเดีย

ดวงตาของแมลงวันมีแง่มุมเหล่านี้ประมาณ 4,000 แง่มุม แต่นี่ไม่ใช่ขีดจำกัด แมลงอื่นๆ อีกหลายชนิดมีมากกว่านั้นมาก ตัวอย่างเช่น ผึ้งมี 5,000 เหลี่ยม ผีเสื้อบางตัวมี 17,000 เหลี่ยม และในแมลงปอมีจำนวน ommatidia ใกล้ถึง 30,000 เหลี่ยม

แต่ละด้านจาก 4,000 เหลี่ยมเหล่านี้สามารถมองเห็นได้เพียงส่วนเล็กๆ ของภาพทั้งหมด และสมองของแมลงก็รวบรวม "ปริศนา" นี้ไว้ในภาพรวมทั้งหมด

ตัวอย่างแมลงวันที่เก่าแก่ที่สุด มีอายุประมาณ 145 ล้านปี ถูกพบในประเทศจีน

แมลงวันมองเห็นได้อย่างไร

โดยเฉลี่ยแล้ว การมองเห็นของแมลงวันจะเกินความสามารถของมนุษย์ถึง 3 เท่า

เนื่องจากตาของแมลงวันมีขนาดใหญ่และนูน ประกอบด้วย ommatidia (แง่มุม) ในทุกด้านของพื้นผิวดวงตา โครงสร้างนี้จึงทำให้แมลงมองเห็นได้อย่างสงบในทุกทิศทางในคราวเดียว - ด้านข้าง ขึ้น ไปข้างหน้า และข้างหลัง การมองเห็นแบบพาโนรามา (เรียกอีกอย่างว่าการมองเห็นรอบด้าน) ช่วยให้แมลงวันสังเกตเห็นอันตรายได้ทันเวลาและถอยหนีทันที ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการตบมันจึงเป็นเรื่องยาก ยิ่งไปกว่านั้น แมลงวันไม่เพียงแต่สามารถมองเห็นในทิศทางที่แตกต่างกันในคราวเดียวทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังมองไปรอบๆ อย่างตั้งใจ ราวกับว่ากำลังดูพื้นที่ทั้งหมดรอบๆ ตัวมันเองในเวลาเดียวกัน

เป็นออมมาติเดียจำนวนมากที่ช่วยให้แมลงวันติดตามวัตถุที่กะพริบและเคลื่อนที่เร็วมากโดยไม่สูญเสียความชัดเจนของภาพ ในทางกลับกัน หากการมองเห็นของมนุษย์สามารถจับภาพได้ 16 เฟรมต่อวินาที แมลงวันก็สามารถจับภาพได้ 250-300 เฟรมต่อวินาที คุณภาพนี้จำเป็นสำหรับแมลงวันไม่เพียงแต่จับการเคลื่อนไหวจากด้านข้างเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงการวางแนวและการมองเห็นคุณภาพสูงในระหว่างการบินอย่างรวดเร็ว

สำหรับสีของวัตถุที่อยู่รอบๆ แมลงวันไม่เพียงมองเห็นสีหลักเท่านั้น แต่ยังมองเห็นเฉดสีที่ละเอียดอ่อนที่สุดด้วย รวมถึงรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งธรรมชาติไม่ได้ให้มนุษย์มองเห็น ปรากฎว่าแมลงวันมองเห็น โลกรอบตัวเราร่าเริงมากกว่าคน นอกจากนี้แมลงเหล่านี้ยังมองเห็นปริมาตรของวัตถุอีกด้วย

จำนวนตา

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว 2 ใหญ่ ดวงตาประกอบซึ่งอยู่ด้านข้างหัวของแมลงวัน ในเพศหญิง ตำแหน่งของอวัยวะที่มองเห็นจะค่อนข้างขยาย (คั่นด้วยหน้าผากกว้าง) ในขณะที่ในเพศชายดวงตาจะอยู่ใกล้กันเล็กน้อย

แต่ที่กึ่งกลางหน้าผาก หลังตาประกบ มีตาปกติ (ไม่ประกบ) อีก 3 ตาเพื่อการมองเห็นเพิ่มเติม ส่วนใหญ่มักจะเข้ามามีบทบาทเมื่อจำเป็นต้องตรวจสอบวัตถุในระยะใกล้ เนื่องจากในกรณีนี้ตาที่ซับซ้อนพร้อมการมองเห็นที่สมบูรณ์แบบไม่จำเป็นนัก ปรากฎว่าแมลงวันมีตาทั้งหมด 5 ตา

ลิขสิทธิ์ภาพประกอบคิดสต๊อก

ทำไมตาของเราถึงไม่อยู่ที่ด้านข้างของศีรษะ แต่จงมองไปข้างหน้า? ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความจำเป็นในการรับรู้ภาพสามมิติ แต่ผู้สื่อข่าวค้นพบเหตุผลอื่น

คุณเคยสังเกตไหมว่าสัตว์ในสวนสัตว์ส่วนใหญ่จัดอยู่ในกลุ่มหนึ่งในสองกลุ่ม? บางตัวมีตาอยู่ที่ข้างหัว (ไก่ วัว ม้า ม้าลาย) ในขณะที่บางตัวก็ตั้งไว้ใกล้และวางไว้ข้างหน้า (กลุ่มนี้รวมถึงลิง เสือ นกฮูก และหมาป่า) ผู้มาเยี่ยมชมสวนสัตว์เอง - คน - เป็นกลุ่มที่สองอย่างเห็นได้ชัด อะไรคือสาเหตุของความแตกต่างนี้?

ตำแหน่งของดวงตามักจะประนีประนอมเสมอ เมื่อดวงตาอยู่ข้างหน้า แต่ละคนจะส่งภาพไปยังสมองจากมุมมองที่แตกต่างกัน และโดยการวางภาพเหล่านี้ไว้ซ้อนกัน บุคคลจะรับรู้ถึงความลึก สัตว์ที่มีตาอยู่ด้านข้างไม่สามารถมองเห็นมิติที่สามได้ แต่มีมุมมองที่กว้างกว่ามาก

ลิขสิทธิ์ภาพประกอบคิดสต๊อกคำบรรยายภาพ เต่าบางตัวมีตาอยู่ข้างๆ แต่สมองของพวกมันประมวลผลข้อมูลภาพราวกับว่าดวงตาของมันหันไปข้างหน้า

มีแนวโน้มว่าตำแหน่งของดวงตานั้นจะเกิดขึ้นแตกต่างกันไปในสัตว์แต่ละชนิด ตัวอย่างเช่น เต่าบางตัวมีตาอยู่ข้างๆ แต่สมองของพวกมันประมวลผลข้อมูลภาพราวกับว่าดวงตาของมันหันไปข้างหน้า - อาจเป็นเพราะเมื่อเต่าดึงหัวของมันไว้ใต้กระดอง ดวงตาของพวกมันจะรับรู้เพียงแสงจากด้านหน้าเท่านั้น ที่ด้านหน้าของศีรษะ แต่เหตุใดสาขาต้นไม้วิวัฒนาการของเรา - ไพรเมต - จึงมีตาอยู่ข้างหน้า? มีคำอธิบายมากมายสำหรับเรื่องนี้

ในปี 1922 จักษุแพทย์ชาวอังกฤษ Edward Treacher Collins เขียนว่าไพรเมตยุคแรกจำเป็นต้องมีการมองเห็นว่า “จะช่วยให้พวกมันแกว่งและกระโดดจากกิ่งหนึ่งไปอีกกิ่งหนึ่งได้อย่างแม่นยำ... เพื่อหยิบอาหารด้วยมือแล้วนำเข้าปาก” ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงตัดสินใจว่าในกระบวนการวิวัฒนาการพวกเขาได้พัฒนาความสามารถในการประมาณระยะทาง

ในทศวรรษต่อมา สมมติฐานของคอลลินส์ได้รับการแก้ไขและปรับปรุงซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่สาระสำคัญของมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงมาเป็นเวลานาน: ในกระบวนการวิวัฒนาการ ดวงตาของบรรพบุรุษของเราเคลื่อนไปข้างหน้าเพื่อตัดสินระยะทางอย่างแม่นยำเมื่อกระโดดจากต้นไม้หนึ่งไปอีกต้นหนึ่ง ความผิดพลาดในการกำหนดระยะห่างระหว่างต้นไม้ต้องเสียค่าใช้จ่ายเป็นจำนวนมาก “การคืนทุนสำหรับการคำนวณผิดคือการตกจากที่สูงหลายเมตรลงสู่พื้นที่เต็มไปด้วยสัตว์กินเนื้อ” คริสโตเฟอร์ ไทเลอร์ นักจิตบำบัดด้านการมองเห็นเขียนในปี 1991

ลิขสิทธิ์ภาพประกอบคิดสต๊อกคำบรรยายภาพ นกแก้วมีการมองเห็นแบบพาโนรามา

จุดอ่อนของสมมติฐานของคอลลินส์ก็คือสัตว์หลายชนิดที่อาศัยอยู่บนต้นไม้ เช่น กระรอก มีตาที่ด้านข้าง ดังนั้นในปี 2548 นักชีววิทยาและนักมานุษยวิทยาชาวอเมริกัน Matt Cartmill ได้เสนอสมมติฐานอีกข้อหนึ่งโดยพิจารณาจากลักษณะการมองเห็นของสัตว์นักล่าที่สามารถตัดสินระยะทางได้เป็นอย่างดี ตามข้อมูลของ Cartmill สิ่งนี้ช่วยให้พวกมันติดตามและจับเหยื่อได้ ไม่ว่าจะเป็นเสือดาวที่สะกดรอยตามเนื้อทราย เหยี่ยวที่คว้ากระต่ายด้วยกรงเล็บ หรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวใดตัวหนึ่งที่แย่งแมลงจากกิ่งไม้ นักวิทยาศาสตร์พบว่าคำอธิบายนี้สวยงามมาก เนื่องจากทำให้สามารถเข้าใจลักษณะการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการอื่นๆ ของไพรเมตได้ ตัวอย่างเช่น ไพรเมตยุคแรกอาศัยการมองเห็นมากกว่าการดมกลิ่นเพื่อล่าสัตว์ Cartmill ตัดสินใจว่าการด้อยลงของการรับรู้กลิ่นเป็นผลข้างเคียงจากการที่ดวงตามาประสานกัน: จมูกและเส้นประสาทที่เชื่อมต่อกับสมองเหลือพื้นที่ไม่มากนัก - พื้นที่ทั้งหมดถูกครอบครองโดยดวงตา

นักประสาทวิทยาชาวอเมริกัน John Allman ได้หยิบยกสมมติฐานของ Cartmill ขึ้นมาและปรับปรุงตามข้อมูลเกี่ยวกับสัตว์นักล่าในเวลากลางคืน เพราะท้ายที่สุดแล้ว ไม่ใช่ว่าสัตว์นักล่าทุกตัวจะมีดวงตาอยู่ด้านหน้า ในแมว ไพรเมต และนกฮูก จริงๆ แล้วพวกมันจะอยู่ด้านหน้าศีรษะ ในขณะที่พังพอน ทูไป และแมลงจับแมลง พวกมันจะอยู่ด้านข้าง การมีส่วนร่วมของออลแมนต่อสมมติฐานนี้คือข้อเสนอแนะว่าการมองเห็นดังกล่าวจำเป็นสำหรับผู้ที่ล่าสัตว์ในเวลากลางคืน เช่น แมวและนกฮูก เพราะตาที่อยู่ข้างหน้าจะรับรู้แสงได้ดีกว่าตาที่อยู่ด้านข้าง บิชอพในยุคแรกออกล่าในเวลากลางคืน และบางทีอาจเป็นเพราะความชื่นชอบในการล่าสัตว์ตอนกลางคืน ทำให้ลูกหลานของพวกเขาทั้งหมด รวมทั้งมนุษย์ มีดวงตาอยู่ด้านหน้า

ลิขสิทธิ์ภาพประกอบคิดสต๊อกคำบรรยายภาพ ผู้ล่าเช่นเสือดาวตัวนี้มีตาอยู่ด้านหน้าเพื่อให้มองเห็นเหยื่อได้ดีขึ้น

Mark Changizi นักประสาทวิทยาและนักทฤษฎีชาวอเมริกันมีคำอธิบายอีกประการหนึ่ง ในปี 2008 เขาได้ตีพิมพ์บทความในวารสาร Theoretical Biology (USA) เรื่อง "การมองเห็นด้วยรังสีเอกซ์" โดยบอกว่าดวงตาที่อยู่ตรงหน้าทำให้บรรพบุรุษที่อาศัยอยู่ในป่าของเรามองเห็นผ่านใบไม้หนาทึบและกิ่งก้านที่พันกันอย่างใกล้ชิด ชื่อใหญ่ “การมองเห็นด้วยรังสีเอกซ์” มาจากปรากฏการณ์ประหลาดที่ Changizi บรรยายไว้ว่า “หากคุณจับนิ้วไว้ข้างหน้าดวงตาในแนวตั้ง โดยจ้องไปที่วัตถุที่อยู่ด้านหลังนิ้ว รูปภาพนิ้วสองรูป จะเข้าสู่สมองและทั้งสองจะโปร่งใส” ดังนั้นปรากฎว่าบุคคลสามารถ "มองผ่าน" นิ้วได้เช่นเดียวกับความช่วยเหลือของรังสีเอกซ์

การรวมกลุ่มของต้นไม้ในป่าเป็นอุปสรรคต่อการมองเห็นของสัตว์ใหญ่ เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตัวที่เล็กกว่าเช่นกระรอกไม่มีปัญหาดังกล่าวเนื่องจากหัวเล็ก ๆ ของพวกมันสามารถบีบระหว่างกิ่งไม้และใบไม้ได้อย่างง่ายดาย สัตว์ใหญ่ที่ไม่ได้อาศัยอยู่ในป่าก็มีดวงตาเพียงพอซึ่งอยู่ด้านข้าง

ลิขสิทธิ์ภาพประกอบคิดสต๊อกคำบรรยายภาพ ดวงตาที่อยู่ตรงหน้าทำให้บรรพบุรุษของเราที่อาศัยอยู่ในป่ามองเห็นผ่านใบไม้หนาทึบและกิ่งก้านที่พันกันอย่างใกล้ชิด

ดังนั้นสาเหตุที่ตาของเราอยู่ข้างหน้าจึงยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่ละสมมติฐานมีจุดแข็งและจุดอ่อนของตัวเอง แต่ไม่ว่าเหตุใดเราจึงต้องมีการมองเห็นเช่นนี้ เช่น การกระโดดจากกิ่งหนึ่งไปอีกกิ่งหนึ่ง จับแมลงแสนอร่อย หรือมองผ่านใบไม้ เห็นได้ชัดว่าการจัดเรียงดวงตานี้เกี่ยวข้องกับชีวิตท่ามกลางต้นไม้

วิสัยทัศน์ของม้าแตกต่างจากของเรามาก และเนื่องจากส่วนใหญ่จะกำหนดพฤติกรรมของสัตว์เหล่านี้ เราจึงต้องเข้าใจว่าม้ามองโลกนี้อย่างไร.

โครงสร้างของดวงตาของม้า

หน้าที่หลักของการมองเห็นของม้าคือการสังเกตนักล่าให้เร็วที่สุด นี่เป็นเรื่องปกติของสัตว์กินพืชที่อาศัยอยู่ในพื้นที่เปิดโล่ง

ม้ามีมากที่สุด ตาโตในบรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ขนาดตา 51x47.5 มม. และน้ำหนัก ลูกตา- ประมาณ 50 กรัม อย่างไรก็ตาม ในแง่ของมวลดวงตาที่สัมพันธ์กับร่างกาย ม้าอยู่ในอันดับที่ห้าเท่านั้น โดยนำหน้าแมว สุนัข แกะ และวัว

ม่านตาประกอบด้วยเซลล์เม็ดสีที่กำหนดสีดวงตาของม้า ตามกฎแล้วดวงตาของพวกเขามีสีน้ำตาลหลายเฉด แต่ก็อาจเป็นสีน้ำเงินได้เช่นกัน (ทั้งหมดหรือบางส่วน) มีเผือก - ไม่มีเม็ดสีในม่านตาและโปร่งแสง หลอดเลือดให้ความรู้สึกถึงดวงตาสีแดง เชื่อกันว่านกเผือกมองเห็นได้ดีกว่าตัวอื่นๆ ในสภาพแสงน้อย

ตาของม้านั้น "ติดตั้ง" โดยมีรูม่านตารูปไข่ตามขวาง ทำให้สามารถครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ นอกจากนี้เซลล์รับแสงบนเรตินายังกระจายไม่สม่ำเสมออีกด้วย กระบวนการ เซลล์ประสาทรวมตัวกัน ณ จุดใดจุดหนึ่งแล้วเกิดเป็นลำแสง - เส้นประสาทตาซึ่งส่งข้อมูลไปยังสมอง แต่สถานที่นี้ไม่มีเซลล์รับแสง และแสงที่สะท้อนจากวัตถุก็ไม่สร้างภาพ สิ่งเหล่านี้เรียกว่า “จุดบอด” เหนือจุดบอดซึ่งอยู่ด้านข้างเล็กน้อยตรงกันข้ามเป็นบริเวณที่มีการมองเห็นที่ชัดเจนโดยเฉพาะ - รอยบุ๋มส่วนกลางซึ่งมีกรวยจำนวนมากที่รับผิดชอบในความคมชัดของภาพ นอกจากนี้กรวยจะถูกรวบรวมตามแนวนอน เส้นละเอียดซึ่งผ่านเรตินา ต้องขอบคุณโพรงในร่างกายที่อยู่ตรงกลาง ม้าจึงมองดูวัตถุที่อยู่ตรงหน้า และด้วยเส้นที่พวกมันจึงมองดูวัตถุที่อยู่รอบๆ ตัวพวกมัน

ม้าสังเกตได้ดีกว่าคนมาก การเคลื่อนไหวที่น้อยที่สุดที่ขอบของขอบเขตการมองเห็น แม้ว่าพวกเขาจะมองวัตถุในระยะใกล้ก็ตาม

ม้ามองเห็นในความมืดได้หรือไม่?

ถัดจากเซลล์รับแสงในม้าจะมีเทปตัม - นี่คือเมมเบรนสะท้อนแสง แสงที่ผ่านเซลล์รับแสงและไม่ถูกดูดซับจะถูกสะท้อนกลับด้วยเทปตัม และเซลล์รับแสงสามารถรับรู้ได้อีกครั้ง Tapetum ช่วยให้ม้ามองเห็นได้แม้ในสภาพแสงน้อย Tapetum ยังทำให้ดวงตาของม้าเรืองแสงในที่มืดหากมีแสงส่องมา

ม้ามองเห็นในความมืดได้ดีกว่าคนมาก เหมือนกับนกฮูกและสุนัข และแย่กว่ากระต่าย แมว หรือหนู

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการมองเห็นของม้าและการมองเห็นของมนุษย์

ดวงตาของเราอยู่บนใบหน้า ติดกัน และเราเห็นสิ่งที่อยู่ตรงหน้าด้วยตาทั้งสองข้างในเวลาเดียวกัน แต่ถึงกระนั้นภาพที่ตาซ้ายและขวารับรู้ก็แตกต่างกัน นอกจากนี้สมองยังประมาณระยะห่างจากวัตถุอีกด้วย ดังนั้นเราจึงได้ภาพสามมิติ เราประมาณระยะห่างถึงวัตถุและระหว่างวัตถุ ขนาดของวัตถุ และเราสามารถจินตนาการถึงความเร็วโดยประมาณของการเคลื่อนที่ของพวกมันได้ นี่คือการมองเห็นตามปริมาตรหรือสองตา แท้จริงแล้ว ในกระบวนการวิวัฒนาการ เมื่อบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเราต้องคำนวณระยะทางในการกระโดดจากกิ่งหนึ่งไปอีกกิ่งหนึ่ง สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่ง

พวกม้ากำลังหมกมุ่นอยู่กับสิ่งอื่น พวกเขาไม่ได้กระโดดไปตามกิ่งไม้ แต่พวกมันหนีจากผู้ล่าในพื้นที่เปิดโล่งและที่นี่ความกว้างของการมองเห็นมีความสำคัญมากกว่า ดังนั้นดวงตาของพวกเขาจึงอยู่ที่ด้านข้างของศีรษะ และพื้นที่ส่วนใหญ่ก็ดูเรียบสำหรับพวกเขา นี่คือการมองเห็นด้วยตาข้างเดียว

มาเปรียบเทียบกัน มุมมองของเราอยู่ที่ประมาณ 90 องศา และม้าก็ครอบคลุม 350 องศา! ตาข้างหนึ่งสามารถครอบคลุมได้ประมาณ 190 - 195 องศา และส่วนหนึ่งของช่องว่างนี้ซ้อนทับกับบริเวณที่ม้ามองเห็นด้วยตาอีกข้างหนึ่ง นี้ พื้นที่ขนาดเล็ก(ตั้งแต่ 30 ถึง 70 องศา ขึ้นอยู่กับรูปร่างของศีรษะ) ม้ามองเห็นเป็นสามมิติ

นกล่าเหยื่อไม่ได้ล่าม้า ดังนั้นพวกมันจึงไม่เรียนรู้ที่จะมองท้องฟ้า แม้ว่าพวกเขาต้องการ พวกเขาสามารถเงยหน้าขึ้นและชื่นชมดาวเหนือได้ แต่พวกเขาก็มักจะไม่ค่อยสนใจเรื่องดาราศาสตร์

เราพูดคุยเกี่ยวกับจุดบอด ตั้งอยู่ด้านหลังหางโดยตรงและอยู่ตรงด้านหน้าของกีบหน้าด้วย แน่นอนว่าเธอสามารถหันศีรษะเล็กน้อยแล้วดูว่ามีอะไรอยู่ข้างหลังเธอ หรือเธอสามารถก้มศีรษะลงและสำรวจวัตถุที่อยู่บนพื้นได้ ในจุดบอด ม้ามองไม่เห็นอะไรเลย และในพื้นที่ชายแดนพวกมันจะรับรู้เพียงการเคลื่อนไหวเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้เข้าใกล้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จากด้านหลังโดยไม่เตือนคุณ - ม้าอาจกลัวว่านักล่าจะแอบย่องเข้ามาและตัดสินใจป้องกันตัวเอง หากคุณต้องการเข้าใกล้จากด้านหลัง ให้โอกาสม้าของคุณได้ยินเสียงคุณ และหันศีรษะเพื่อให้แน่ใจว่าด้านหลังของเขาปลอดภัย

ลูกม้ามีรูปร่างศีรษะที่แตกต่างกัน ดังนั้นการมองเห็นจึงแตกต่างจากลูกที่โตเต็มวัยเล็กน้อย การมองเห็นด้วยกล้องสองตาลูกอยู่ลึกลงไปอีก 20 องศา ซึ่งหมายความว่าพวกมันแทบจะมองเห็นกีบของพวกมัน และขยายออกไปด้านข้างให้กว้างขึ้น