Как кошки видят в темноте: особенности устройства зрения кошачьих

Владельцы домашних кошек уверены, что их питомцы — прирожденные охотники и могут прекрасно ориентироваться без света. Конечно, кошки настолько необычные существа, что сложно не поверить в их сверхъестественные способности, но хорошо ли видит кошка в темноте и какие особенности зрения помогают ей быть успешным хищником?

Триумф эволюции

Долгие века природа совершенствовала и улучшала зрение кошачьих, пока не получился почти идеальный хищник, быстрый и эффективный. Мелкие грызуны, являющиеся их основной добычей, активизируются только с наступлением ночи, поэтому сумеречное зрение наших питомцев развито в 10 раз лучше, чем у людей. Например, они с легкостью различают больше 20 оттенков серого цвета и способны реагировать на малейшее изменение окружающей среды.

Представить, как кошки видят в темноте, довольно сложно, ведь им нужно в 7 раз меньше света, чем нам, чтобы заметить добычу или ноги хозяина. Кроме чувствительных глаз, природа наградила их удивительным слухом и вибриссами, своеобразными «антеннами», улавливающими малейшие изменения в окружающем мире.

Устройство глаза кошки

Природа одарила кошачьих сложным многофункциональным органом зрения, многие части глаза претерпели изменения, отвечающие на порос, почему кошки хорошо видят в темноте. Оболочка глаза кошки состоит из трех слоев, обеспечивающих разные функции:

Внешний слой, фиброзная оболочка, состоит из коллагена и эластичных волокон. Их соединение образует прочную сеть, склеру, покрывающую большую часть задней поверхности глаза. Оставшаяся передняя часть называется роговицей и состоит из тонкого слоя клеток. Их расположение делает роговицу прозрачной и позволяет свету проходить внутрь глаза.
Сосудистая оболочка расположена между склерой и сетчаткой и обеспечивает доставку питательных веществ и кислорода к другим частям органа зрения. Цветная передняя часть оболочки называется радужной, а черное отверстие в ее центре — зрачок, отвечающий за количество света, попадающее в глаз.
Сетчатая оболочка состоит из клеток, чувствительных к свету — фоторецепторов. Именно они преобразовывают поступающий в глаза свет в электрохимические сигналы, понятные нервной системе. Существуют два типа фоторецепторов, обеспечивающих разные способности зрения: палочки и колбочки. Забавными названиями они обязаны форме клеток, составляющих рецепторы. Палочки очень чувствительны к свету, а колбочки помогают различать цвета и формировать четкое изображение.

В сетчатке глаза большинства млекопитающих есть область в форме выемки, называемая fovea (от латинского «яма»). У человека она состоит из колбочек, поэтому мы видим окружающие предметы яркими и цветными. А у кошек эта область наполнена палочками, отвечающими за то, как кошки видят в темноте и различают ли цвета.

Мир глазами кошки

У животных, ведущих ночной образ жизни, в сетчатке глаза преобладают палочки, поэтому их восприятие цветов сильно отличается от привычного нам.

Несколько десятилетий назад люди были уверены, что зрение кошек довольно примитивно, и они видят окружающее в черно-белых цветах.

Затем в ходе исследований ученые установили, что в сетчатке глаза этих животных много колбочек, реагирующих на зеленый и синий и значительно меньше отмечающих желтый цвет. Есть гипотеза, что желтый глаз кошки определяет, как яркий оттенок белого.

А вот различать палитру красного и оранжевого и коричневого цветов кошки не могут. Получается, наши пушистые любимцы видят сине-зеленый мир с редкими вкраплениями желтого и размытыми контурами предметов.

Зато они прекрасно ориентируются в необходимых природному охотнику оттенках белого и серого цветов.

Удивительный хрусталик

Маленькие сумеречные хищники способны реагировать на стремительно пробегающие объекты и малейшие изменения в окружающей среде. Одной из причин, почему кошки хорошо видят в темноте, является особое устройство хрусталика, органа, отвечающего за глубину резкости глаза.

Работа хрусталика тесно связана с сосудистой оболочкой глаза, точнее, с цилиарной мышцей, удерживающей хрусталик в нужной позиции. Когда мышца расслаблена, связки натягиваются и хрусталик распрямляется, помогая кошке видеть предметы на расстоянии. Сокращение цилиарной мышцы расслабляет связки, хрусталик становится выпуклым и животное фокусирует взгляд на предмете перед ним.

Эта часть кошачьего глаза не настолько эластичен, как у нас, поэтому ясно и четко кошка видит только на 6 метров. Для сравнения, человек со здоровым зрением хорошо различает объекты за 30-50 метров.

Отличия зрачка кошки

Острота зрения зависит от количества света, попадающего внутрь глаза. Причиной, почему кошки видят в темноте лучше, чем люди, является вертикальный зрачок, регулирующий количество пропускаемого в глаз света. Такие зрачки снабжены двумя дополнительными мышцами, стягивающими отверстие поперек. За счет этого приспособления вертикальный зрачок сужается сильнее, чем круглый: площадь зрачка кошки может изменяться в 135, а человека только в 15 раз.

В сумерках зрачок у кошачьих открывается значительно шире, чем наш, поэтому ночью они получают намного больше информации. А днем вертикальные зрачки передают на сетчатку более резкое изображение, помогая хищнику отслеживать горизонтальные движения.

Удивительно, но форма зрачка кошки может меняться не только под действием света, но и при изменении эмоционального состояния: зрачки счастливой кошки обычно сужаются, становясь похожими на щелочку. А вот сильно расширенные зрачки могут означать, что животное чувствует угрозу или напугано. Хотя, зрачки кошки расширяются и при виде любимого лакомства.

Когда размер имеет значение

Пропорционально размеру кошачьи глаза намного больше, чем у человека: их диаметр составил бы 20 см, как хороший апельсин. Много тысячелетий назад причиной таких изменений была необходимость охотиться при низкой освещенности. Однако современным домашним кошкам такой размер скорее мешает: сложно быстро переместить зрение с близких объектов на дальние. Поэтому большинство питомцев изучает находящиеся в полуметре предметы не с помощью зрения, помогая себе вибриссами и острым обонянием.

Ответом на вопрос о том, видят ли кошки в темноте, станут особенности их глаза: роговая оболочка, зрачок и хрусталик крупнее человеческих. Благодаря этому хрусталик находится ближе к сетчатке, чтобы лучше фокусировать потоки света. Кроме того, глазное яблоко у них тоже более крупное и сжатое, поэтому угол зрения кошек больше человеческого, 200 градусов против 180 у людей.

Мистический свет

В темноте глаза наших пушистых любимцев загадочно светятся зеленым или желтым светом. Кроме множества суеверий, связанных с этой особенностью, это является одним из объяснений, как кошки видят в темноте.

Кроме чувствительного хрусталика и множества светочувствительных «палочек» в сетчатке глаза, ночному зрению маленьких охотников помогает особый орган — tapetum lucidum (светящийся занавес). Он состоит из более 10 слоев клеток в задней части глазного яблока, способных накапливать свет. Частицы света, попавшие в сетчатку, но не отраженные фоторецепторами, попадают в этот слой. Он, как природное зеркало, отправляет свет обратно на сетчатку, заставляя глаза кошки светиться в темноте.

Кошка в темной комнате

Если человека оставить в помещении, полностью лишенном света, он будет совершенно дезориентирован. Хотя зрение маленьких охотников за мышками-полевками значительно острее человеческого, их удивительным возможностям тоже есть предел.

Вопрос о том, видит ли кошка в полной темноте и насколько хорошо, как и днем, волнует многих владельцев. На самом деле, в природе не бывает абсолютной темноты, всегда есть источник света: свет луны за тучами, звезды на небе, отблески в речке. Поэтому в естественных условиях кошачьи прекрасно ориентируются и охотятся в сумерках, различая малейшие движения добычи.

А вот домашним питомцам повезло меньше: если запереть кошку в темном шкафу или санузле без окон, она будет почти так же беспомощна, как и ее владелец. Конечно, использование вибрисс не позволит питомцу удариться о предметы или стены, но для зрения кошке нужен хоть небольшой лучик света. Поэтому не стоит провоцировать стресс у любимца и оставлять его в темноте.