مقایسه چشمان انسان با سایر جانوران (عکس) – ایران فورفان

مقایسه چشمان انسان با سایر حیوانات

چشمان ما را به رخ سایر رقیبان می‌کشد. اما فراموش نکنید که گونه های جانوری دیگری هم میباشند که حتی بهتر از ما در نور ضعیف می‌توانند ببینند.

 

به گزارش تالاب: چشم انسان بی شک یکی از کامل ترین ها در نوع خود هست. ما انسان ها نه تنها لکه های کوچک گرد و غبار بلکه حتی کوه های عظیم را در نزدیکی یا حتی دورتر از خود با وضوح رنگی کامل میبینیم. مغز بی بدیل ما کمک می‌کند تا جابجایی ها را در اطراف خود تشخیص دهیم، کسانی راکه می شناسیم با حتی سال‌ها گذشته دیده ایم، به سرعت یا پس از اندکی تعمق به خاطر بیاوریم.

 

یکی از خارق العاده ترین شعبده های چشمان ما که اغلب هم به آن دقت نمی‌کنیم، این هست که وقتی از یک محیط پرنور وارد یک محیط با نور به نسبت کمتر میشویم و سطح نور به شدت کاهش پیدا می‌کند، چشمان ما به سرعت خودشان را با محیط اخیر منطبق میکنند.

 

این مثال شاید یکی از برترین مثال هایی هست که توان بینظیر و مثال زدنی چشمان ما را به رخ سایر رقیبان میکشد. اما فراموش نکنید که گونه های جانوری دیگری هم میباشند که حتی بهتر از ما در نور ضعیف می‌توانند ببینند.

 

شکست مقابل شبگردها

اجازه دهید که در همین ابتدای کار شما را با یک حقیقت تلخ آشنا کنیم، توان رقابتی چشمان ما در هنگام گرگ و میش یعنی زمانی که هوا تاریک می‌شود، در مقایسه با اغلب گونه های شبگرد کم می‌شود. یک مثال ساده، در یک روز پاییزی یا زمستانی درست زمانی که هوا رو به تاریکی می‌رود، با یک روزنامه از خانه یا محل کارتان خارج شوید.

 

 

در هوای آزاد روزنامه را باز و شروع به خواندن کنید، بعد از مدتی احساس می‌کنید که گویی حروف سیاهرنگ روزنامه با اساس سفید زیر آن در حال ادغام شدن میباشند. رفته رفته خطوط سیاهرنگ خاکستری شده و تدریجی توان تشخیص انها غیرممکن میشود.

 

مقایسه چشمان انسان با سایر حیوانات

 

حالا فرض کنید که چشم های شما را با چشم های یک گربه عوض کنند، این باورنکردنی هست: می‌توانید همۀ کلمات را به همان وضوح که در روز میبینید، دیدن کنید. دقیقا همینجاست که چشمان تکامل یافته ما در یک رقابت نابرابر مقهور چشم های گربه سانان میشود.

 

دیدنی اینجاست که چشمان گربه سانان علی رغم عادت شکارگری شان نه تنها در شب که در طول روز نیز بسیار حساس میباشند. این مخلوقات شگفت انگیز که برترین دید شب را دارند، در هنگام روز نیز با چشمان خارق العاده شان کوچک ترین کورسوی نور را گرفته و دید بسیار خوبی دارند. علم فیزیک به ما میگوید که گربه ها حتی زمانی که چیزی برای دیدن هم وجود ندارد، میبینند.

معیار سنجش بینایی

میزان نور به ازای مترمربع را با واحدی به نام لوکس «Lux» اندازه گیری می‌کنند. در حقیقت این واحد بدین منظور بهرهگیری میشود که بتوانند میزان نور مورد نیاز برای دیدن را در موجودات گوناگون با یکدیگر مقایسه کنند. بعنوان مثلا چشمان انسان ها در نور روز یعنی زمانی که میزان روشنایی معمولا بیش از ۱۰ هزار لوکس هست؛

 

بخوبی می‌بیند. اگرچه چشمان تکامل یافته ما انسان ها حتی در شرایطی که میزان نور یک لوکس هم هست یعنی تقریبا زمانی که هوا رو به تاریکی میرود، باز هم می‌بیند. اما دیدنی اینجاست که یک گربه خانگی معمولی تنها در یک هشتم نوری که ما انسان ها احتیاج داریم، میبیند.

 

مطالعات نشان میدهد که گربه خانگی با نام علمی ««Felis catus» در نوری به میزان ۰.۱۲۵ لوکس، بینایی بسیار خوبی دارد. اساس عملکرد چشم ما و گربه سانان نمونه هست اما علت این بینایی خارق العاده را باید در جای دیگری جست و جو کرد چرا که گربه ها بعنوان شکارچیان شبگرد نیاز به دید بهتری دارند تا ما انسان ها که بخش اعظم فعالیت خود ما را در روز انجام میدهیم.

 

 

ساختار مشابه

چشم انسان و گربه سانان سه جزء مهم نمونه دارد: یک حفره که اجازه میدهد تا نور وارد شود و به آن مردمک میگویند، یک عدسی که نور را متمرکز میکند و یک پرده که عکس روی آن میوفتد و به آن شبکیه میگویند. اما در چشم گربه سانان هر سه جزء فوق به نوعی اصلاح شده اند.

 

بعنوان مثال مردم چشم انسان ها گرد هست، در حالی‌که مردم چشم گربه ها حالت بیضی شکل دارد. مردمک چشم گربه ها در طول روز به اندازه ای باریک میشود که اکثر شبیه یک شکاف یا یک درز جلوه می‌کند، در حالیکه همین مردمک در طول شب تا حداکثر میزان ممکن عریض می‌شود. مردم چشم انسان ها می‌تواند باز و بسته شود اما قطعا نه تا آن اندازه که مردم گربه ها تغییر میکند.

 

اضافه بر این چشم گربه سانان در مقایسه با انسان عدسی های بزرگتری دارد و همین مساله به انها اجازه میدهد تا نور بیشتری را از محیط اطراف دریافت کنند. همینطور گربه سانان یک لایه انعکاسی در پشت شبکیه چشمشان دارند که به آن پرده درخشان یا «Tapetum lucidum» می‌گویند.

 

همین پرده هست که باعث میشود تا چشم گربه سانان در شب بدرخشد. عملکرد چشم انها به این شکل هست که نور ورودی از شبکیه می گذرد و سس مجدد از پشت شبکیه به درون شبکیه باز می تابد و همین عمل ساده باعث میشود که گیرنده های حسی شبکیه، نور بیشتری دریافت کنند و در عمل بهتر ببینند. در یک تعریف ساده میتوان این طور گفت که نور دو بار از شبکیه گربه سانان می گذرد لذا شبکیه دو برابر شانس این را دارد که نور را جذب کند.

 

شبکیه گربه سانان رمز دید بهتر

اضافه بر تمامی مواردی که در بالا به آنها اشاره شد، باید این نکته را هم در نظر داشته باشید که گربه سانان در عمل آرایش شبکیه خودشان را تغییر داده اند. اجازه دهید که مساله را اینجور توضیح دهیم، دو نوع از سلول های حساس به نور در شبکیه چشم گربه سانان وجود دارد: اول سلول های مخروطی که به رنگ حساس میباشند اما تنها در نور روشن روز کار می‌کنند، درحالی که سلول های استوانه شکلی هم میباشند که تنها رنگ های سایه و سفید را می شناسند و برعکس سلول های مخروطی تنها در نور ضعیف شب کار می‌کنند.

 

مقایسه چشمان انسان با سایر حیوانات

 

ما انسان ها تعداد زیادی سلول های مخروطی داریم اما اگر گربه سانان برخلاف ما سلول های استوانه ای اکثر دارند، گربه سانان به ازای هر سلول مخروطی ۲۵ سلول استوانه ای در شبکیه چشم هایشان دارند و این رقم در مورد انسان ها کاملا متفاوت هست چرا که ما انسان ها به ازای هر سلول مخروطی تنها ۴ سلول استوانه داریم.

 

دید گربه ها در روز نمونه انسان ها هست با این تفاوت که آنها نسبت به دو رنگ قرمز و سبز حالت کوررنگی دارند. گربه سانان میتوانند رنگ آبی را از سایر رنگ ها تمیز دهند اما نمی‌توانند بین رنگ های قرمز، قهوه ای و سبز تمایزی قائل شوند.

 

یک گربه در هر میلیمتر مکعب شبکیه اش، حدود ۳۵۰ هزار سلول استوانه ای دارد، در حالیکه این رقم در انسان ها بین ۸۰ تا ۱۵۰ هزار متغیر هست.

 

در گربه سانان سیگنال ها از حدود ۱۵۰۰ سلول استوانه ای به هر نورون عصبی منتقل میشوند و نورون ها نیز پیام ها را به همین ترتیب از شبکیه به مغز مخابره میکنند. همۀ این‌ها بدان معناست که چشم گربه ها حتی کوچکترین سیگنال ها را هم دریافت میکند و به مغز مخابره می‌کند، لذا تصویری که گربه سانان می‌بینند، بسیار کامل تر از آن چیزی هست که ما تصور می‌کنیم.

 

گربه ها هم پیروز این رقابت نیستند

حال با همۀ این اوصاف اگر فکر می‌کنید که گربه سانان حساس ترین چشم های جهان را دارند سخت در اشتباه هستید. حیوانی به نام شبگرد یا «Tarsiers, Tarsiidae» در نواحی جنوب شرقی آسیا زیست می‌کند که قطر چشم هایش بین ۱۵ یا ۱۸ سانتیمتر هست و چشم هایش تقریبا کل صورتش را پوشانده اند.

 

این حیوان حتی می‌تواند در نوری به میزان ۰.۰۰۱ لوکس هم به خوبی ببیند. شبگردها در اصل یک خانواده از راسته نخستی سانان میباشند و بخش اعظم زندگی خودشان را در روی درخت می گذرانند. آنها بزرگ ترین چشم ها را نسبت به اندازه بدنشان در میان همۀ پستانداران دارند.

 

 

بدن یک شبگرد به استثنای دمش حدود ۹ الی ۱۶ سانتیمتر هست. تنها نکته منفی چشم های شبگرد این هست که قابلیت جا به جایی ندارد اما آنها برای جبران این نقیصه راهکاری ایده آل دارند: سر یک شبگرد درست ۱۸۰ درجه می‌چرخد.

 

شبگردها شکارچی میباشند و طعمه خودشان یعنی حشرات را صبح زود یا اوایل شب شکار می‌کنند. در این اوقات از روز میزان نور بین ۰.۱۰۰ تا ۰.۰۱ لوکس متغیر هست. چشم شبگردها تا حدودی شبیه ما انسان هاست با این تفاوت که اندازه آن به راستی بزرگ‌تر هست.

 

 

دو عامل بزرگی چشم و ماهیچه های زیادی که در اطراف چشم ها وجود دارند، این اجازه را به شبگردها می‌دهد که میزان نور ورودی به چشم هایشان را نظارت کنند. در شبکیه چشم شبگردها نیز درست مانند گربه ها اکثر از ۳۰۰ هزار سلول استوانه ای وجود دارد.

 

رقبای دیگر

سوسک های سرگین غلتان راکه حتما دیده اید. همان هایی که از مدفوع سایر حیوانات تغذیه کرده و آنها را به شکل یک توپ گرد حمل می‌کنند. یک سوسک سرگین غلتان می‌توان به راحتی مدفوعی تا بیش از ۲۰۰ برابر وزن بدن خود را جا به جا کند.

 

چشم های آنها با چشم های ما بسیار تفاوت دارد، چرا که چشم همۀ حشرات مرکب هست. چشم های مرکب از واحدهای مجزایی به نام ریزچشمک «Ommatidia» تشکیل شده هست که به اشکال گوناگون با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

 

 

در حشرات روزپرواز هر ریزچشمک یک رنگدانه محافظ دارد اما در حشرات شب پرواز این محافظ رنگدانه وجود ندارد و این بدان معنی هست که نوری که توسط چندین ریزچشمک گرد آوری می‌شود، میتواند ترکیب شود و بر یک گیرنده نوری متمرکز شود و این مساله در جای خود حساسیت چشم ها را اکثر می‌کند.

 

مطالعات نشان می‌دهد که سوسک های سرگین غلتان به سه گروه تقسیم می‌شوند: سوسک های روزپرواز که ریزچشمک ها را با هم ترکیب میکنند و درنهایت سوسک های شب پرواز که تعداد ریزچشمک های آنها دو برابر سوسک های عصرپرواز هست.

 

دیدنی اینجاست که چشم های یک سوسک شب پرواز میتواند ۸۵ بار حساس تر از چشم های یک سوسک روزپرواز باشد. یک سوسک سرگین غلتان شب پرواز میتواند در شرایطی که میزان نور بین ۰.۰۰۱ تا ۰.۰۰۰۱ لوکس هست هم به خوبی ببیند.

 

زنبورهای عسل با دید فوق العاده

دانشمندان سوئدی به این نتیجه رسیده اند که بعضی از زنبورها نیز واجد محافظ ریزچشمک میباشند و به همین علت هست که کار خودشان را برای یافتن غذا به برترین نحو ممکن انجام می‌دهند. آنهادر سال ۲۰۰۴ به این نتیجه رسیدند که بعضی از زنبورهای شب فعال در شرایطی مسیر خودشان را به خوبی پیدا می‌کنند که میزان روشنایی محیط حتی ۲۰ بار کمتر از زمانی هست که در آسمان ستاره دیده می‌شود.

 

 

شب کاری برای زنبورهای عسل دو مزیت دارد: اول این که آنها میتوانند از شیره و گرده گل هایی که در شب شکوفا می‌شوند، بهرهگیری کنند و دوم این که در این اوقات تعداد مهاجمان و انگل ها نیز کمتر هست. اما انجام اینکار زمانی امکان‌پذیر هست که چشم آنها نیز قابلیت های خاصی داشته باشد.

 

چشم بعضی از گونه های زنبورهای عسل شب فعال به حدی پیشرفته هست که سیگنال های ارسالی ریزچشمک ها در وهله اولیه به صورت گروهی گرد آوری می‌شود و سپس داده ها در حجم وسیع به مغز مخابره میشود.

 

داده های اکثر هم به این معناست که عکس میتواند در عمل شفاف تر و روشن تر باشد. چشم بعضی از زنبورهای عسل شب کار به حدی پیشرفته هست که میتواند حتی در زمانی که میزان نور ۰.۰۰۰۶۳ لوکس هم به خوبی ببیند.

 

دید سوسک ها را دست کم نگیرید

ما نمی‌توانیم دید سوسک ها را با سایر حیوانات مقایسه کنیم، چرا که دید انها به نحو متفاوتی اندازه گیری میشود. اما واقعیت این هست که چشم سوسک ها به شکل وصف ناپذیری خارق العاده و بسیار حساس هست.

 

در سال ۲۰۱۴ دانشمندان فنلاندی به این نتیجه گیری رسیدند که سلول های حساس به نور ریزچشمک های سوسک ها حتی به سطوح خیلی اندک نور هم واکنش نشان میدهد.

 

اجازه دهید که یک مثال ساده بزنیم، چشم یک انسان حداقل به ۱۰۰ فوتون همزمان نیاز دارد تا بتواند چیزی را تشخیص دهد اما سلول های حساس به نور چشم سوسک ها از این ها هم حساس تر میباشند. سلول های حساس به نور سوسک ها حتی زمانی هم که کم تر از یک فوتون نوری در هر یک ثانیه به آنها میرسد، باز هم از خودشان عکس العمل نشان می‌دهند.