Кошки известны своим превосходным ночным зрением. Их способность видеть в условиях низкой освещенности намного превосходит способность людей. Но означает ли это, что кошки могут видеть черный цвет в полной темноте? Ответ немного сложнее, чем просто «да» или «нет». В этой статье мы рассмотрим, как работают кошачьи глаза, как они видят в темноте и могут ли они различать черный цвет, когда нет света.
У кошек, как и у многих других хищников, есть глаза, которые специализированы для охоты. Их глаза имеют больший размер роговицы и зрачка по сравнению с сетчаткой. Это позволяет большему количеству света проникать в глаз и освещать их зрение в темных условиях. У кошек также есть отражающий слой за сетчаткой, называемый tapetum lucidum. Этот слой действует как зеркало, отражая свет обратно через сетчатку во второй раз, давая кошкам «второй шанс» зарегистрировать визуальную информацию.
Другие адаптации включают:
Сетчатка кошек содержит высокую концентрацию палочковых фоторецепторных клеток и относительно мало колбочек. Палочки распознают оттенки серого и более чувствительны к тусклому свету. Колбочки распознают цвет и требуют более интенсивного света для функционирования. С большим количеством палочек кошки могут различать больше деталей в почти полной темноте.
У кошек вертикальные щелевидные зрачки, которые могут открываться очень широко, чтобы впустить дополнительный свет. Форма и универсальность зрачка оптимизируют захват света.
У кошек не только больше палочек в сетчатке, но и те палочки, которые у них есть, упакованы более плотно и имеют другую структуру. Это еще больше повышает их способность улавливать световые фотоны.
Благодаря этим специализированным адаптациям кошки обладают отличным ночным зрением и могут хорошо видеть при уровнях освещенности в 6 раз ниже порога человеческого зрения. Но хорошо видеть в темноте и видеть цвет в полной темноте — это две разные вещи.
У кошек есть некоторое ограниченное цветовое зрение благодаря наличию колбочек. Однако у них гораздо меньше колбочек по сравнению с людьми. У людей есть 3 разных типа колбочек, что позволяет нам видеть красный, зеленый и синий свет. У кошек есть только 2 типа колбочек, реагирующих на синий и зеленый свет. Это означает, что кошки могут различать синий/зеленый и желтый/красный, но видят меньше оттенков, чем мы.
По сути, у кошек есть форма красно-зеленой цветовой слепоты. Их мир состоит в основном из синего, серого и желтого цветов. Чтобы вообще видеть какие-либо цвета, кошкам нужно достаточно яркого света. При слабом освещении колбочки не получают достаточной активации для распознавания цвета. Палочки берут на себя функцию, обеспечивая черно-белые и серые изображения.
Поэтому, хотя кошки и могут видеть некоторые цвета, им нужно приличное освещение. В темноте цветовое зрение исчезает.
Исходя из структуры кошачьих глаз и того, как они обрабатывают цвет, становится ясно, что кошки не могут по-настоящему различать черный цвет, когда нет света. В кромешной темноте кошачьи глаза функционируют только с помощью палочек. Палочки не могут различать цвета, только оттенки яркости и контрастности.
Таким образом, теоретически кошки не видят настоящий «черный» в полной темноте. Они полагаются на очень тусклые световые отражения для создания визуальных контрастов в монохромном режиме. Более темные формы и фигуры, которые кошки различают в темноте, больше похожи на очень темно-серый. Их зрение состояло бы только из диапазона серых тонов при отсутствии света.
Однако некоторые эксперименты с кошками и восприятием цвета показывают, что кошки могут сохранять некоторые очень базовые цветовые различия даже при слабом освещении. Хотя они не могут видеть полный спектр цветов, они, по-видимому, регистрируют знакомые объекты как имеющие постоянный цвет.
Например, кошки могут видеть свою миску с едой синей, а свою кровать красной, даже в почти полной темноте, когда люди видят все в серых тонах. Это рудиментарное хроматическое чувство, вероятно, помогает кошкам распознавать важные объекты и окружение, когда условия освещения резко меняются.
Таким образом, кошки могут поддерживать примитивную цветовую карту, основанную на памяти и ассоциации, которая функционирует ниже порога фактического цветового зрения. В этом смысле кошки могут различать черный объект как субъективно «черный», помня, что он имеет этот цвет, даже когда видят его только в оттенках серого.
Люди также теряют цветовое зрение при слабом освещении. Колбочки перестают работать, а палочки обеспечивают черно-белое зрение. Тем не менее, некоторые люди сообщают, что все еще видят следы красного и оранжевого, даже в почти кромешной темноте. Почему так?
Причиной может быть эффект Пуркинье. Это явление, названное в честь чешского анатома, который изучал его в 1800-х годах, относится к тому, как глаз меняет спектральную чувствительность с фотопического (хорошо освещенного) зрения на скотопическое (слабо освещенное) зрение.
При переходе от фотопического к скотопическому зрению пиковая длина волны света, к которой мы наиболее чувствительны, смещается с зеленого (около 555 нм) на синий (около 507 нм). Наши глаза становятся намного более чувствительными к более коротким длинам волн.
Это означает, что при очень низком уровне освещенности палочки в основном обнаруживают синие оттенки. Красные и оранжевые цвета, будучи более длинными волнами, исчезают первыми. Дополнительная чувствительность к синему цвету, вероятно, и создает воспринимаемую потерю красного и оранжевого в темных условиях.
У кошек может произойти аналогичный сдвиг Пуркинье. Но, учитывая их изначально ограниченное цветовое зрение, это просто означает полную потерю восприятия цвета.
Кошки определенно пользуются своим превосходным ночным зрением при охоте и навигации в условиях слабого освещения. Но они также используют другие чувства, чтобы максимизировать свою осведомленность, когда зрение становится ограниченным. Их основные дополнительные чувства:
Уши кошек содержат 32 мышцы, которые контролируют их положение и чувствительность. Поворачивая уши в разных направлениях, кошки могут очень точно определять источник слабых звуков. Большие подвижные уши дают кошкам превосходный направленный слух.
У кошек чрезвычайно развито обоняние. В их носу около 200 миллионов чувствительных к запахам клеток, по сравнению с всего 5 миллионами у людей. Их обоняние, вероятно, становится более важным для идентификации на близком расстоянии, когда зрение затемнено.
Усы у кошек — это специализированные, чувствительные тактильные волоски, которые предоставляют пространственную, навигационную и текстурную информацию. Вибриссы помогают кошкам избегать препятствий и оценивать отверстия при слабом освещении. Кончики усов имеют многочисленные нервные окончания, которые улавливают даже мельчайшие колебания в воздухе.
У кошек очень чувствительные лапы, которые помогают им ступать бесшумно. Лапы также могут дополнять зрение, воспринимая текстуры и поверхности, как это делают усы.
Таким образом, хотя кошки не могут отчетливо видеть «черный» как таковой, их полная сенсорная интеграция позволяет им искусно воспринимать свое окружение даже в кромешной тьме. Кажется, они прекрасно справляются, не видя буквально черного цвета.
Одной из знаковых черт кошек является жуткое свечение их глаз ночью. Этот эффект свечения является еще одной зрительной адаптацией, которая улучшает их способность видеть в темноте.
При дневном свете щелевидный зрачок закрывается до тонкой вертикальной линии, и мембрана tapetum lucidum не видна. Но в темноте зрачок полностью расширяется, обнажая отражающую мембрану tapetum lucidum за ней.
Когда прямой источник света, например фонарик, светит в глаз кошки, свет отражается от tapetum lucidum, создавая яркую вспышку. Это эффект «светящихся глаз». Он служит для улучшения способности палочковых и колбочковых клеток поглощать слабые световые сигналы в условиях низкой освещенности.
Таким образом, кошки не генерируют собственное свечение. Глаза просто отражают яркую вспышку благодаря зеркальной мембране. Это помогает компенсировать неспособность кошек видеть яркие цвета в темноте.
Подводя итог, можно сказать, что кошки не способны видеть настоящий черный цвет, когда нет света, стимулирующего их зрение. В полной темноте они полагаются на палочки, чтобы получить серое изображение мира. Однако они могут сохранять некоторое рудиментарное хроматическое восприятие через память и ассоциации со знакомыми объектами.
Хотя они не могут видеть черный цвет, их хорошо адаптированные глаза позволяют кошкам прекрасно визуализировать формы, текстуры и движение в темноте. С дополнительными данными от других тонко настроенных чувств кошки могут прекрасно охотиться и ориентироваться в отсутствие света. Поэтому неспособность различать фактический черный цвет нисколько не ограничивает кошек с точки зрения их способности действовать в условиях низкой освещенности.