У кошек, как и у многих млекопитающих, дихроматическое зрение — то есть у них в глазах есть два типа цветовых рецепторов. Это позволяет им видеть некоторые цвета, но не весь спектр, который видят люди с трихроматическим зрением. Понимание кошачьего зрения и цветов, которые воспринимают кошки, может дать нам представление о том, как наши кошачьи компаньоны воспринимают мир иначе, чем мы. В этой статье мы рассмотрим, что говорит нам наука о диапазоне цветов, которые кошки могут и не могут видеть, как их зрение соотносится с человеческим цветовосприятием и почему кошки видят цвета, которые они видят.
Чтобы понять кошачье зрение, нам сначала нужно понять базовую анатомию и физиологию кошачьих глаз. Вот несколько ключевых вещей, которые нужно знать:
– У кошек высокая плотность палочковых рецепторов в глазах, что обеспечивает отличное ночное зрение. У них в 6-8 раз больше палочек, чем у людей.
– У них более низкая плотность колбочковых рецепторов, которые определяют цвет. У кошек примерно 1/6 количества колбочек по сравнению с людьми.
– Колбочковые рецепторы, которые у них есть, пик чувствительности к сине-фиолетовому и желто-зеленому свету.
– У их глаз есть отражающий слой ткани за сетчаткой, называемый tapetum lucidum, который отражает свет обратно через сетчатку, чтобы улучшить зрение при слабом освещении. Это то, что вызывает «блеск глаз», когда свет попадает в глаза кошки.
– Кошкам требуется больше света, чтобы видеть цвет, чем людям, примерно в 1-2 раза ярче. Их пик цветовой чувствительности приходится на уровни света, которые люди воспринимают как тусклые.
– В целом, у кошек отличное зрение – около 20/100 по человеческим меркам. Их острота зрения снижена по сравнению с людьми, но контрастная чувствительность и обнаружение движения улучшены.
Какие части цветового спектра могут видеть кошки и как это соотносится с человеческим зрением? Вот обзор:
– Синий и фиолетовый: У кошек большое количество колбочек, чувствительных к синему и фиолетовому цветам. Эти цвета очень хорошо видны и выделяются для кошек.
– Зеленый и желтый: У кошек меньше колбочек, распознающих средние длины волн, поэтому зеленый и желтый кажутся более тусклыми и менее контрастными по сравнению с людьми.
– Красный и оранжевый: Кошки вообще не видят длинноволновый красный свет. Красный будет казаться темным или даже черным.
– Фиолетовый и пурпурный: Поскольку кошки не видят красный цвет, пурпурный выглядит как различные оттенки синего. Пурпурный теряет красный компонент и выглядит сине-серым.
– Черный, белый и серый: Кошки очень хорошо видят изменения яркости и насыщенности серых оттенков.
Итак, вкратце, синий и фиолетовый цвета кажутся кошкам яркими, в то время как красный цвет сливается с черным, а тусклые желтый и зеленый имеют низкую контрастность. Фиолетовый также кажется синим без красного элемента. Различия в яркости и оттенках серого кошкам легче всего различать.
Люди являются трихроматами, то есть наши глаза имеют три типа колбочек, обнаруживающих красный, зеленый и синий свет. Это позволяет нам видеть полный спектр цветов. Кошки являются дихроматами, у них всего два типа колбочек — синие и желто-зеленые. Вот как кошачье цветовое зрение сравнивается с человеческим:
– Люди видят красный, оранжевый и желтый цвета ярче, чем кошки. Красный цвет особенно выделяется для нас.
– Мы видим более яркие, более живые зеленые цвета с большей различимостью оттенков.
– Синий цвет кажется людям немного менее ярким, но мы различаем его примерно так же, как кошки.
– Фиолетовый цвет кажется нам более красным или синим в зависимости от оттенка; кошки просто видят разные оттенки синего.
– Мы видим гораздо больше оттенков цветов в спектре. Кошки теряют эти промежуточные цвета.
– Мы видим более тонкие градации яркости и насыщенности цветов. У кошек в целом меньше «цветовых каналов».
– Наше зрение больше полагается на колбочки и распознавание цвета. Их зрение больше зависит от палочек и яркостных различий.
Итак, подытоживая, можно сказать, что человеческое трихроматическое зрение позволяет нам видеть полный спектр цветов с более яркой интенсивностью и большим разнообразием оттенков, в то время как кошки видят меньше цветов, но с лучшим контрастом яркости.
Учитывая, что многие млекопитающие, такие как собаки, коровы и обезьяны, видят немного красного света и больше цветов, чем кошки, почему у кошачьих эволюционировало такое ограниченное цветовое зрение? Вот некоторые из вероятных причин:
– Кошки сумеречные – более активны в сумерках и на рассвете. Дихроматическое зрение лучше работает при слабом освещении.
– Их палочки обеспечивают отличное ночное зрение, что было ключевым для предков кошачьих, которые охотились на ночную добычу.
– Чувствительность к синему помогала им замечать следы мочи, а желтый/зеленый помогали охотиться на мелкую добычу, такую как грызуны и птицы.
– В их зрительной коре доминируют клетки, распознающие движение, что позволяет предположить, что движение было ключевым фактором по сравнению с цветом.
– Цветовое зрение не так необходимо для их хищного образа жизни. Яркое и темное лучше выделялись во время охоты.
– Некоторые эксперты предполагают, что дихроматическое зрение помогало маскироваться.
Таким образом, хотя дихроматия ограничивала их цветовой мир, она улучшала ночное зрение, обнаружение движения и другие адаптации, соответствующие хищнической нише и моделям активности кошек. Их зрительные способности эволюционировали в соответствии с их образом жизни.
Учитывая их более ограниченное цветовосприятие, как кошки используют цвета, которые они могут видеть? Вот некоторые из способов, которыми цветовое зрение, по-видимому, приносит пользу кошкам:
– Обнаружение добычи: Способность видеть оттенки желтого и зеленого помогает кошкам различать птиц, грызунов и другую мелкую добычу среди растительности. Движение является ключевым сигналом, но цвет помогает разрушить маскировку.
– Общение: Маркировка мочой и территориальные проявления используют визуальные сигналы. Моча светится желто-зеленым для кошек. Ярко-голубые глаза могут сигнализировать об агрессии или интересе к спариванию.
– Распознавание особей: Различия в оттенке, узоре и яркости шерсти могут помочь кошкам различать особей, в дополнение к запахам.
– Безопасность: Вид синего/фиолетового цвета на токсичной или ядовитой добыче может отпугнуть их от еды. Однако красный цвет выглядит черным, поэтому красные токсичные виды могут быть съедены.
– Обогащение: Цвет, наряду с запахом, звуком, текстурой и т. д., обеспечивает сенсорную стимуляцию и обогащение психического здоровья домашних кошек.
Так что, хотя это и менее важно, чем для людей, кошки используют цветовое зрение в повседневной жизни для охоты, общения, определения угроз и развлечений. Оно обеспечивает дополнительную сенсорную информацию об окружающей среде.
Поскольку кошки воспринимают определенные цвета более ярко, чем другие, это приводит к вопросу — есть ли у кошек предпочтения или отвращения к определенным цветам? Некоторые основные выводы:
– Исследования показывают, что кошки чаще приближаются к синим и зеленым стимулирующим объектам, чем к красным или серым, что предполагает предпочтение.
– Отдельные сообщения указывают на то, что кошки могут не любить оранжевый цвет, но красный компонент не виден, поэтому реакция может быть на яркость или узоры.
– У кошек, вероятно, есть врожденное избегание красного/оранжевого цвета из-за токсичной добычи, такой как бабочки-монархи. Отсутствие красных колбочек означает, что они не могут четко различать красный цвет.
– Добыча, такая как птицы и мыши, кажется кошкам желто-зеленой, что, возможно, делает эти цвета более стимулирующими.
– Индивидуальные предпочтения будут различаться – цвета могут нравиться или не нравиться на основе усвоенных ассоциаций. Любимая игрушка или миска с едой могут сделать цвет более привлекательным.
Так что, хотя кошки не видят полный спектр, они, похоже, предпочитают синий и зеленый и не любят красный. Но обучение и опыт также играют большую роль в уникальных цветовых предпочтениях.
Учитывая, как кошки видят цвет по-разному, следует ли нам выбирать игрушки для кошек определенных цветов или это вообще имеет значение? Вот некоторые соображения относительно игрушек для кошек и цвета:
– Движение и звук, вероятно, являются более важными сигналами, чем цвет, когда кошки играют с игрушками.
– Но яркие синие и фиолетовые цвета будут сильнее выделяться на фоне, особенно при слабом освещении. Игрушки таких цветов могут привлечь внимание.
– Избегайте преимущественно красных игрушек, так как красный цвет не будет виден.
– Ищите высокий контраст между цветом игрушки и полом/окружением, чтобы улучшить видимость.
– Сочетайте цвета, которые кошки хорошо видят, с предпочтительными текстурами и особенностями игрушки, такими как перья, гофрированный материал, кошачья мята и т. д.
– Умный дизайн игрушки включает шум, движение и интерактивность, так как они стимулируют игру, но цвет также может повысить визуальную привлекательность.
Поэтому, хотя цвет является вторичным, выбор интерактивных игрушек для кошек с синим, фиолетовым, черным и белым контрастом оптимизирует визуальный интерес для кошек наряду со звуками, текстурами и движениями.
Поскольку кошкам нужен более яркий свет для оптимального видения цвета, условия освещения могут существенно влиять на то, насколько яркими или приглушенными они будут для них. Подумайте, как разное освещение влияет на их цветовосприятие:
– Солнечный свет: Естественный дневной свет обеспечивает все длины волн и интенсивность, необходимые кошкам для наиболее яркого видения цветов, подобно людям.
– Тень: Затененные области быстро снижают интенсивность света. Цвета начинают казаться кошкам в тени более приглушенными и тусклыми.
– Освещение в помещении: Искусственное освещение различается по яркости и цветовому спектру. У некоторых может отсутствовать длины волн, оптимальные для цветового зрения кошек.
– Сумерки: На рассвете и в сумерках кошки теряют цветовосприятие, поскольку берет верх палочковое зрение. Ограниченный цвет быстро переходит в оттенки серого.
– Лунный свет: За исключением самых ярких полнолуний кошки видят только формы, разницу в яркости и движение при лунном свете.
– Кромешная темнота: При полном отсутствии света кошки полностью зависят от палочек для ночного зрения. Они видят только оттенки серого.
Поэтому цветовосприятие у кошек быстро ухудшается, как только уровень внутреннего или естественного освещения становится слишком низким. Максимальное использование достаточного, яркого освещения делает их цветовой мир более ярким.
Все кошки обладают одинаковым базовым дихроматическим кошачьим зрением. Однако некоторые породы кошек демонстрируют небольшие различия в пропорциях или плотности колбочковых фоторецепторов, что может тонко влиять на восприятие цвета.
| Порода | Различия в цветовом зрении |
|---|---|
| Сиамская | Немного больше колбочковых рецепторов в целом |
| Абиссинская | Меньше синих колбочек, немного больше красных колбочек |
| Мэнская | Меньше палочек, но больше колбочек, чем у среднестатистической домашней кошки |
| Персидская | Более высокая плотность палочек, меньшее количество колбочек |
| Бенгальская | Считается, что они видят цвета немного ярче |
Однако эти вариации не меняют того факта, что все кошки ограничены синим и желто-зеленым цветовыми каналами. Различия между породами просто вызывают некоторые тонкие сдвиги в цветовой чувствительности и остроте зрения в пределах их визуального диапазона. Но дихроматические, палочковидные основы остаются прежними.
Могут ли кошки с определенным цветом глаз — например, зеленым, желтым, голубым или нечетным — видеть цвет иначе, чем кошки с янтарными/оранжевыми глазами? Ответ — нет:
– Цвет радужной оболочки определяется генетическими факторами, которые не влияют на зрение. Цвет глаз определяют пигменты меланина.
– Зрительные способности контролируют роговица, хрусталик и другие внутренние структуры глаза, а не цветная радужная оболочка.
– Структура сетчатки, фоторецепторы и неврология идентичны у всех кошек независимо от цвета глаз.
– Было изучено, что кошки одной породы с разным цветом глаз видят цвет одинаково.
Таким образом, хотя цвет глаз придает кошкам уникальный и красивый вид, он не меняет фундаментальную способность зрения. Все кошки видят цвет в одном и том же дихроматическом диапазоне независимо от оттенков радужной оболочки.
Со временем старение и проблемы со здоровьем могут по-разному влиять на зрение кошки. Вот некоторые эффекты на восприятие цвета:
– Ядерный склероз – Помутнение хрусталиков снижает светопропускание, снижая цветовую способность.
– Катаракта – Достаточно тяжелая катаракта в конечном итоге блокирует все цветовое восприятие.
– Ухудшение состояния сетчатки – С возрастом колбочки отмирают быстрее палочек, что сокращает цветовой диапазон.
– Диабет – Высокий уровень сахара в крови повреждает мелкие кровеносные сосуды сетчатки, влияя на колбочки.
– Глаукома – Давление в глазу повреждает зрительный нерв, ухудшая цветовую дифференциацию.
– Лекарства – Некоторые препараты, такие как противотревожные, могут снижать цветовую дифференциацию.
Хотя ничто не может восстановить полное цветовое зрение, контроль возраста и состояния здоровья помогает максимизировать цветовое восприятие у кошек. Ежегодные ветеринарные осмотры глаз помогают контролировать их зрительные способности.
Поскольку дихроматическое зрение ограничивает кошек по сравнению с человеческим зрением, можем ли мы использовать генную терапию, чтобы заставить кошек видеть полный цветовой спектр? Возможно, но существует множество препятствий:
– Генная терапия все еще является экспериментальной методикой с рисками и неизвестностью. Безопасность ее использования для изменения фундаментальных сенсорных способностей потребует обширных исследований.
– Вставки одного только нового гена опсина может быть недостаточно для добавления полного красно-зеленого канала. Большая часть зрительной коры связана с двумя каналами.
– Изменение такой основной сенсорной системы в раннем возрасте может значительно ухудшить зрительное развитие. Зрелый мозг менее приспособлен к серьезным изменениям.
– Мы не можем подтвердить, принесет ли трихроматическое зрение реальную пользу кошкам, исходя из их экологии и потребностей. Их образ жизни развивался вокруг дихроматии.
Хотя теоретически это возможно в будущем, способность успешно расширить цветовое зрение кошек в настоящее время остается спекулятивной. Осуществление этого с помощью генной терапии также поднимает существенные этические вопросы.
Хотя двухканальное дихроматическое зрение кошек ограничено по сравнению с человеческим цветовосприятием, оно хорошо адаптировано к их биологии. Кошки используют синюю и желто-зеленую чувствительность для жизненно важных поведенческих реакций, таких как охота, маркировка территории и общение. Их зрительные способности развились на удивление хорошо для их экологических ролей. Хотя мы можем восхищаться радугой цветов, которую не видят кошки, мир, который они видят, удовлетворяет их потребности, даже если тени скрывают его истинную яркость. Благодаря исследованиям и наблюдениям мы продолжаем узнавать больше о том, как кошки воспринимают свой особый, но ограниченный цветами визуальный мир.