Фізіологія та анатомія щурів

Щоб звузити зіницю, кішки, собаки і гризунам мозок не потрібен: в їх очі вбудована система, що дозволяє автоматично регулювати розмір зіниці незалежно від нервової системи.

На світлі зіниці тварин звужуються. Раніше вважали, що в цьому задіяний мозок: він отримує інформацію про зміну в освітленості і відправляє сигнал на звуження зіниці. Але виявилося, що у кішок, собак, гризунів і взагалі всіх, хто активний вечорами і ночами, це відбувається без участі голови: око справляється сам.

Відомо, що цей пігмент грає схожу роль у птахів, риб і амфібій. Швидше за все, тварини, провідний нічний або сутінковий спосіб життя, потребують додаткового інструменті, який дозволяв би їм швидко реагувати на зміни освітленості. Меланопсін в райдужній оболонці якраз дозволяє буквально «на автоматі» зменшити розмір зіниці і уникнути сліпучого впливу яскравого світла.

Підготовлено за матеріалами NewScientist.

Багато хто думає, що у щурів на передній лапі тільки 4 пальці. Насправді це не так. Пальців там теж 5, але один з них сильно скорочений. Однак він має дві фаланги і навіть плоский кіготь. Тому він теж вважається пальцем.

сторінка з книги Ноздрачева "Анатомія щури"

Руна, ми наші п'ять пальчиків вицеловиваем, і ось саме цей п'ятий-атрофований, самий м'який. без кігтики. Самий зацілований)) $

Що бачать щури?

Вивчаючи щурячі очі і поведінку, вчені отримали досить гарне уявлення про те, як щури бачать світ. Якщо коротко, то зір щурів діхроматічно: вони сприймають кольору приблизно як дальтоніки з червоно-зеленої сліпотою. Однак, щури сприймають колірну насиченість як досить бліду і здається, що колір для них мають набагато менше значення, ніж яскравість. Щуряче зір досить розмите, приблизно 20/600 для щурів з нормальною пігментацією. Однак, щури-альбіноси, практично сліпі або мають дуже слабкий зір зі значенням порядку 20/1200.

ЩО БАЧАТЬ НОРМАЛЬНО-пігментовані ЩУРА?

Сітківка людей і щурів містить два типи світлових рецепторів: колбочки (cones) чутливі до яскравого світла і кольору, а палички (rods) - до слабкого світла, але не бачать кольори. Сітківка людей і щурів, проте, відрізняється за типами і щільності колб, які відповідають за колірний зір.

Кольорове зір в сітківці. Люди мають три типи колірних колб в сітківці. У нас «тріхроматічное» зір, що складаються з короткохвильових «блакитних», середньохвильових «зелених» і довгохвильових «червоних» колбочок.

На що схоже таке зір? Тварини з червоно-зеленої сліпотою можуть бути здатні відрізняти блакитне від зеленого, але червоне буде здаватися їм темним. Вони також можуть мати «нейтральну» (безбарвну) точку в синьо-зеленої частини спектру: вони не можуть відрізняти ці синьо-зелені відтінки від певних відтінків сірого. Кольорове зір щурів заходить в ультрафіолет, таким чином, вони можуть бачити відтінки ультрафіолету, які ми не можемо (подивіться на квіти під ультрафіолетовою лампою, щоб отримати уявлення про те, на що схожий УФ).

Яка функція ультрафіолетового зору? Функція ультрафіолетового зору у гризунів ще не повністю зрозуміла і є зараз активною областю досліджень. Ось деякі можливості.

Поле зір проти бінокулярного сприйняття глибини. Очі щури розташовані з різних сторін голови. Таке розташування дозволяє мати широке поле огляду, але менше бінокулярний зір (Block 1969).

Взагалі, положення очей на голові є результатом компромісу між полем огляду і бінокулярний зір, яке використовується для бінокулярного сприйняття глибини. Латерально розташовані очі (по обидва боки голови) бачать роздільні порції навколишнього світу, а поле огляду з будь-якої точки в будь-який час виходить дуже великим. Така позиція дозволяє тварині помітити небезпеку з будь-якого боку відразу. Це найбільш характерно для тварин, на яких полюють (коней (?? think horses ??), голубів, Гофер (gopher-дрібний гризун) і т.п.).

Очі, розташовані в передній частині голови, забезпечують набагато більшу перекриття. Це означає менше поле огляду, але посилене бінокулярний зір. Сприйняття глибини корисно для хижаків, яким потрібно координувати свої рухи, щоб схопити жертву, тому хижаки часто володіють очима, що дивляться вперед (літаючі хижаки, кішки, собаки та ін.).

Ось як бінокулярний зір забезпечує сприйняття глибини. Кожне око бачить злегка відмінне зображення. Чим ближче об'єкт, тим більше відрізняється він для кожного ока. Мозок обробляє розбіжність між двома зображеннями і забезпечує почуття глибини. Також, фокусування на поблизу розташованому об'єкті злегка зближує очі один до одного, і мозок використовує інформацію від очних м'язів для обчислення того, як далеко повинен бути розташований об'єкт. Отже, чим більше перекриття між візуальними полями, тим краще бінокулярний сприйняття глибини.

Сприйняття глибини з використанням параллакса руху. Проте, існують інші шляхи сприйняття глибини, крім бінокулярного зору (заміщення зображення (. Image displacement), паралакс руху, і метод ткацького верстата (. Loom)). Паралакс зміщення - один з таких небінокулярних методів сприйняття глибини. Коли хтось рухає головою з боку в бік, йому здається, що об'єкти змінюють своє положення відносно один одного. Ближні об'єкти виглядають переміщаються сильніше, ніж далекі. Це називається відносним параллаксом руху, і мозок використовує його для обчислення відносної відстані між об'єктами.

Щури використовують також свій зір і на більш коротких дистанціях. Наприклад, щури можуть стрибати з піднімається платформи на іншу поверхню на відстань більше 30 см (Lashley 1930).

На дуже коротких дистанціях щури, однак, можуть довіряти своїм вусах більше, ніж очам. В одному експерименті, щурів поміщали на лист скла. Половина листа перебувала над платформою, а інша - над порожнечею. Цей експеримент називається «візуальна скеля» (visual cliff). Тварини, які покладаються на зорову інформацію для відчуття глибини, наприклад людські діти, наступають на скло, яка була над платформою, але не над урвищем. Щури, однак, вважали за краще «глибоку» і «дрібну» сторони скла в рівній мірі. Вони безстрашно ходили по склу, підвішеному над «прірвою». Їх вуса говорили їм, що є тверда поверхня, по якій можна ходити. Навпаки, щури з обрізаними вусами трималися подалі від «безодні» і вибирали «дрібну» бік. Це показує, що без своїх вусів вони були змушені покладатися на візуальне сприйняття глибини (Schiffman et al. 1970).

Нормально пігментовані пацюки мають панорамним, розмитим зором з нечітким сприйняттям зелених, блакитних і ультрафіолетових кольорів. Ці кольори можуть бути, а можуть і не бути, важливими для щурів. Такий тип зору, ймовірно, підходить щурам. Щури можуть бачити їжу і інших щурів на короткій відстані від себе, але вони також чутливі до підбирати до них соколу або собаці і іншим віддаленим об'єктам.

ЩО БАЧАТЬ ЩУРА-альбінос?

Альбіноси мають цілий ряд відмінностей в зоровій системі в порівнянні з нормально пігментованими тваринами. Якщо коротко, у альбіносів немає пігменту меланіну в очах. Це означає відсутність в райдужній оболонці. Ось чому райдужна оболонка у альбіносів виглядає червоною - залишається єдиний колір від крові в капілярах. Також відсутній пігмент в більш глибоких частинах очі, який в нормі поглинає світло. Без нього, світло всередині очі розсіюється. Внаслідок цього, очей альбіноса переповнений світлом. Згодом надлишок світла викликає дегенерацію сітківки. На додаток до цього у альбіносів є неправильні з'єднання нейронів очей з мозком. Кінцевим результатом усього цього є дуже поганий зір щурів-альбіносів. Зокрема, наступне.

Людей із вадами зору на яскравому світлі: засліплення. Щури-альбіноси не можуть управляти вирівняти рівнем потрапляє світла. Нормально пігментовані тварини мають пігментовану райдужну оболонку, яка оточує зіницю, і задає, скільки світла потрапляє на сітківку. Альбіноси не мають пігменту в райдужній оболонці, тому світло проходить крізь неї і засвічує сітківку. На яскравому світлі не можуть взагалі нічого бачити, тому що їх сітківка затоплена потрапляють світлом.

Людей із вадами зору при низькій освітленості

Слабке сприйняття глибини. Низька гострота зору щурів-альбіносів приводить до слабкого сприйняття глибини. В експериментах з візуальним скелею Schiffmann et al. (1970), описаному в попередньому розділі, щурів поміщали на лист скла поверх уступу і безодні. Пігментовані щури і альбіноси з непошкодженими вусами покладалися на свої вуса, а не на очі і вибирали для прогулянки сторону над прірвою також часто, як і сторону над уступом. Коли ж вуса обрізали, щурам доводилося покладатися на візуальні сигнали. Пігментовані щури вибирали сторону скла над уступом. Більшість безвусих щурів-альбіносів також вибирали скло над уступом, але значний відсоток з них (20% -33%) не робили вибору взагалі, а завмирали на місці. Ця невдача у виборі показує, що пацюки-альбіноси не використовують візуальну інформацію для сприйняття глибини з такою ж готовністю, як пігментовані щури. Альбіноси виглядають більш постраждалими при видаленні вусів, ніж пігментовані щури, ймовірно тому, що їх «резервна» сенсорна система - зір - така слабка.

Власники домашніх тварин часто помічають, що пацюки-альбіноси часто посмикують головою і розгойдуються. Ці похитування можуть бути спробою альбіносів посилити своє сприйняття глибини за допомогою серйозно ослабленого зору.

Слабке сприйняття руху: Щури-альбіноси мають значно ослаблене сприйняття руху. У них немає сліпоти на рух (? Motion blind), але у них слабке сприйняття руху в порівнянні з пігментованими щурами Щурам-альбіноса потрібно в два-три рази вищий рівень пов'язаності (coherence level), щоб виділити шаблони когерентного руху (coherent motion patterns ) з динамічного шуму

Пігментовані щури бачать розмитий світ, зі слабким сприйняттям кольорів, що лежать в діапазоні від зеленого до ультрафіолетового. Функції такого кольорового зору і чи є воно важливим для щурів, на сьогоднішній день невідомі.

Пігментовані щури менше покладаються на зір і більше на нюх і слух, ніж ми. Вони орієнтуються в значній мірі за допомогою дотику вусами. Оскільки їх зір поганий, воно не є таким же важливим для щурів, як для людей. Щури живуть в багатому світі звуків, запахів і дотиків, що дозволяє їм ефективно орієнтуватися в своєму світі.

Щури-альбіноси, ймовірно, мають істотно ослаблений зір, або стають зовсім сліпі протягом декількох тижнів після відкриття очей. Їх сітківка дегенерує, їх мозок має проблеми з координуванням зображень, одержуваних від двох очей. Вони погано бачать і на яскравому світлі і в напівтемряві.

Щур-альбінос, отже, потребуватиме компенсації своєї практично сліпоти, використовуючи інші органи чуття. На жаль, щури альбіноси, здається, мають ослаблене нюх, в порівнянні з пігментованими щурами. Однак, альбіноси, здається, мають нормальний слух.

(?? Підписи до картинок ??)

Нормально пігментовані щури мають розмите діхроматіческое зір зі слабким сприйняттям кольорів.

Щури-альбіноси можуть бачити дуже розмитий, «засвічений» світ.

Щоб побачити більше малюнків того, як видно світ через щурячі очі, відвідайте Rat Cam page. Відвідайте rat's eye, щоб дізнатися більше про анатомію і функціях очей щури.