Waarom Katten Verticale Leerlingen Hebben

{h1}

Predator of prooi? Het antwoord kan de vorm van uw leerlingen bepalen, volgens nieuw onderzoek dat verklaart waarom katten verticale spleten en geiten rechthoekige hebben.

Heb je je ooit afgevraagd waarom de ogen van je kat die enge verticale spleten hebben voor leerlingen? Een nieuwe studie suggereert dat de reden mogelijk ligt in de voorkeurswijze van jagen door katten.

Verticaal gespleten pupillen komen het meest voor bij nachtelijke roofdieren die hun prooi in een hinderlaag lokken, volgens het nieuwe onderzoek dat vandaag (7 augustus) gepubliceerd is in het tijdschrift Science Advances. Hoogstwaarschijnlijk biedt deze pupilvorm de scherpste manier om de afstand te meten voor een prooivarende sprong, vond de studie.

Het nieuwe onderzoek demystificeert echter niet alleen de huiskat; het laat ook zien dat de bizarre horizontale, rechthoekige pupillen met schapen en geiten deze prooien helpen om de horizon af te tasten voor roofdieren - en het terrein te zien wanneer ze uit het gevaar sprinten. Bovendien zijn circulaire leerlingen meestal te vinden op lange, actieve roofdieren die overdag wakker zijn. (Klinkt bekend, mensen?) [Video: waarom geiten rechthoekige ogen hebben]

Kattenoog

De observatie dat roofdieren de neiging hebben verticale pupillen en prooi horizontale degenen dateert uit de jaren 1940, maar niemand had ooit dat verschil gekwantificeerd, zei Martin Banks, een vision-onderzoeker aan de Universiteit van Californië, Berkeley. Om te achterhalen of de achterliggende observaties waar waren, hebben Banks en zijn team een ​​database samengesteld van 214 soorten land. Vervolgens analyseerden ze de pupilvorm van elke soort in relatie tot de foerageergewoonten van het dier en de dag- of nachtactiviteit. (Het team heeft vogels en vissen weggelaten om de complicaties van verschillende visuele omgevingen te beperken.)

Ambush roofdieren, zoals veel katten en slangen, waren het meest waarschijnlijk sport verticaal spleet leerlingen, met name wanneer die dieren actief waren in de nacht. De reden voor deze correlatie heeft waarschijnlijk te maken met de mechaniek van het oog, vertelde Banks aan WordsSideKick.com. Hinderlaagjagers moeten erg goed zijn in het meten van diepte, zodat ze effectief kunnen springen naar hun prooi.

Er zijn twee manieren om de diepte te meten zonder te bewegen. Bij één methode, stereopsis, vergelijken de hersenen de afstand tussen de twee beelden die door elk oog worden geretourneerd om diepte te meten. (Houd uw vinger uit, richt u erop en sluit elk oog na elkaar. Die "sprong" die u ziet is de afstand die wordt gebruikt in stereopsis.) [Afbeeldingen: bekijk de wereld vanuit het oog van een kat]

De andere methode, vervagen, maakt gebruik van de wazigheid van objecten achter en voor de plek waarop je scherpstelt.

Zoals blijkt, is de zijdelingse verplaatsing die wordt gebruikt in stereopsis gemakkelijker te meten met behulp van verticale lijnen en contouren dan met horizontale. Dus, zei Banks, de verticale pupil biedt het beste beeld voor stereopsis.

Om horizontale afstanden te beoordelen, echter, katten en andere spleet-pupillen roofdieren waarschijnlijk vervagen gebruiken, zei Banks. Om onscherpte te maximaliseren, moet de pupil wijd opengaan. En om onscherpte voor horizontale lijnen te maximaliseren, moet de pupil wijd van boven naar beneden worden geopend. Met andere woorden, de ideale vorm is horizontaal en verticaal smal - precies de opstelling van het oog van een kat.

"Dit is de juiste regeling om stereo en wazigheid te maximaliseren als signalen om tegelijkertijd afstand te nemen," zei Banks.

Leerlingen voor prooien

Aan de andere kant van het spectrum bevinden zich de vreemde rechthoekige leerlingen van geiten, schapen, paarden en sommige padden. Banken en zijn collega's ontdekten dat van de 42 herbivore prooidieren in hun database er 36 horizontale pupillen hadden. Om erachter te komen waarom, creëerden ze een computermodel van een schapenoog en maten ze de optica. [Vision Quiz: wat kunnen dieren zien?]

Om hun gezichtsveld uit te breiden, houden schapen en andere grazende prooidieren horizontaal langwerpige pupillen.

Om hun gezichtsveld uit te breiden, houden schapen en andere grazende prooidieren horizontaal langwerpige pupillen.

Krediet: Gordon Love, Durham University

De resultaten onthulden dat een horizontale pupil de invoer van boven en onder minimaliseert en de invoer van de voor- en achterkant van een dier maximaliseert, waardoor een panoramisch zicht ontstaat. Plus, de meeste van deze prooidieren hebben ogen op de zijkanten van hun hoofd, waardoor die visie verder wordt verbeterd.

"Het stelt hen in staat om van voren en van achteren beter te zien en misschien niet te worden verblind door zonlicht van bovenaf," zei Banks.

Nog interessanter, zei Banks, was de ontdekking dat deze leerlingen ook de vervaging van horizontale contouren minimaliseren en een scherper beeld van de grond en het opkomende terrein creëren. Dat is behoorlijk belangrijk voor een dier dat alles zou moeten laten vallen en wegrennen als een poema opspringt - vooral een dier met zijn ogen op de zijkant van zijn hoofd, zei Banks.

"Stel je voor dat je ogen 70 graden [uit] keken van waar je loopt," zei hij. "Je zou er vreselijk in zijn."

Toen hij deze theorie ontwikkelde, beseften Banks en zijn collega's dat ze misschien een probleem zouden hebben, zei hij. De horizontale ogen van een geit zouden in lijn met de horizon moeten blijven zodat het dier van deze extra duidelijkheid zou kunnen profiteren. Als de leerlingen van het dier niet in de rij stonden toen het graasde, ga dan naar beneden, "daar gaat ons idee," zei Banks.

Hij 'snelde weg' naar een plaatselijke dierentuin, terwijl een van zijn collega's naar een boerderij in de buurt van zijn huis in Engeland ging, elk met een videocamera in de hand. Wat ze zagen bracht hun theorie terug in het spel: geiten, schapen en paarden roteren allemaal hun ogen - één met de klok mee en één tegen de klok in - om hun pupillen bij het grazen op één lijn te houden met de horizon.

Banken konden in de wetenschappelijke literatuur geen melding maken van dit talent, maar zeiden dat hij en zijn team er "enigszins aan twijfelden" over hadden ontdekt."Ik kan me niet voorstellen dat dit de aandacht van iedereen de laatste paar honderd jaar heeft gemist," zei hij.

Oogevolutie

Als verticale pupillen voor de jacht zijn en horizontale leerlingen moeten vluchten, waar blijft dat dan rond leerlingen zoals die mensen hebben? Die resultaten, zei Banks, zijn wat minder duidelijk. Dieren met ronde pupillen zijn vaak actieve roofdieren of foragers die zowel overdag als 's nachts wakker zijn. Maar de correlatie tussen pupilvorm en deze eigenschappen was niet zo sterk als bij verticale en horizontale pupillen.

Ten slotte hebben de onderzoekers een aantal stambomen gemaakt van katten en honden (een groep die honden en vossen omvat) om uit te zoeken of de vorm van de leerling slechts één keer is geëvolueerd in deze gezinnen of dat deze meerdere keren onafhankelijk opduikt. Ze ontdekten dat vreemde pupilvormen vele malen zijn geëvolueerd.

"Het is gewoon een soort van komen en gaan, afhankelijk van hun niche," zei Banks. "We denken dat de druk die er was om een ​​bepaalde pupilvorm te ontwikkelen, meerdere keren gebeurde, niet één keer."

Afstandsoordelen zijn niet de enige reden waarom dieren een bepaalde pupilvorm kunnen ontwikkelen, voegde Banks eraan toe. Andere factoren, zoals kleurvisie en patroonherkenning, spelen waarschijnlijk een rol.

De onderzoekers willen nu de interactie tussen het netvlies en de pupil bestuderen, vooral in horizontale ogen. Veel dieren met horizontale pupillen hebben een "uitstrijkje" -retina, zei Banks, met hogere dichtheden van lichtreceptoren in een horizontale streep over het netvlies. (Mensen hebben daarentegen een cirkelvormig gebied dat de fovea wordt genoemd die bijzonder dicht is.)

Het team wil ook naar nog vrolijkere ogen kijken. Sommige hagedissen hebben bijvoorbeeld pupillen die smaller worden in drie of vier verticaal gestapelde gaatjes. Cephalopoden zoals inktvissen hebben echt bizarre, "W" -vormige pupillen. En sommige skates en roggen hebben pupillen in de vorm van halve maanmanen.

"Er zijn heel veel rare mensen," zei Banks.

Volg Stephanie Pappas op Twitter and Google+. Volg ons @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: Je rooster bekijken op Zermelo.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com