Крысы стали повсеместными во многих человеческих обществах, живя в непосредственной близости от людей. Это приводит к очевидному вопросу: могут ли крысы на самом деле видеть людей? Ответ: да, у крыс достаточно развита зрительная система, чтобы четко различать человеческие формы. Однако то, как крысы видят и воспринимают мир, в некоторых ключевых моментах отличается от человеческого зрения. Понимание возможностей и ограничений зрения крыс может дать представление о поведении и биологии крыс.
У крыс, как и у большинства млекопитающих, в сетчатке есть два типа фоторецепторных клеток — палочки и колбочки. Палочки обеспечивают зрение в условиях низкой освещенности, в то время как колбочки позволяют крысам видеть цвет и мелкие детали. У крыс очень мало колбочек, всего около 1% по сравнению с 5% у людей. В результате у крыс относительно плохое дневное и цветовое зрение. Однако у крыс очень высокая концентрация палочек, что позволяет им хорошо видеть при тусклом свете. У крыс также есть зрительная полоса — область сетчатки с более высокой плотностью фоторецепторов, обеспечивающая острое зрение. Это дает крысам более острое зрение для объектов прямо перед ними.
Острота зрения крыс изучалась в лабораторных экспериментах путем обучения их различению визуальных образов. Было обнаружено, что у крыс острота зрения составляет от 0,5 до 1 цикла/градус. Это означает, что крысы могут видеть детали размером от 2 до 4 миллиметров на расстоянии 1 метра. Для сравнения, острота зрения человека составляет от 30 до 60 циклов/градус, что позволяет различать детали размером менее 0,5 мм на расстоянии 1 метра. Таким образом, острота зрения у крыс намного ниже, чем у человека, но все еще достаточно острая, чтобы распознавать человеческие лица и тела с близкого расстояния.
Как упоминалось ранее, у крыс очень мало колбочковых фоторецепторов по сравнению с людьми. Точные цифры различаются в зависимости от штамма, но у большинства крыс колбочки чувствительны только к синему и зеленому свету. У некоторых также могут быть колбочки, чувствительные к ультрафиолетовому свету. Это дает крысам дихроматическое цветовое зрение — они могут различать только ограниченный диапазон цветов по сравнению с трихроматическим зрением людей.
Крысы могут различать синий/зеленый и желтый/УФ-свет, но они не могут различать столько же оттенков цвета. Поэтому, хотя крысы, вероятно, могут видеть основной цвет человеческой кожи, волос и одежды, они не могут видеть все тонкие вариации, которые могут обнаружить люди. Их мир кажется более тусклым и менее ярким.
У крыс перекрывающиеся поля зрения от их латерально расположенных глаз. Это дает им хорошее восприятие глубины для оценки расстояний. Крысы также двигают головой из стороны в сторону, чтобы получить разные углы обзора и точно триангулировать расстояние. Таким образом, крысы могут улавливать трехмерную пространственную информацию, необходимую для навигации в окружающей среде и идентификации объектов. Однако их способность к восприятию глубины соответствует пределам разрешения их остроты зрения. Они не могут видеть тонкие градации расстояния и перспективы, обнаруживаемые людьми.
Палочковое зрение крыс чрезвычайно чувствительно к движению. Даже небольшие движения быстро замечаются. У крыс есть зрительные корковые области, специально предназначенные для обнаружения движения. Это позволяет крысам замечать потенциальные угрозы и добычу даже при слабом освещении. Это также позволяет крысам осуществлять пространственную навигацию и избегать препятствий при быстром перемещении по окружающей среде. Поэтому крысы могут легко обнаруживать движение находящихся поблизости людей. Однако мелкие детали быстро движущихся стимулов могут быть размыты.
Палочковая сетчатка крыс очень чувствительна к очень низким уровням освещенности. Их зрение оптимизировано для работы ночью или при тусклом освещении. Крысы функционируют при освещении во много раз ниже, чем у людей. При достаточном освещении для различения основных форм и движений крысы могут идентифицировать людей. Их зрение при слабом освещении превосходит зрение людей, адаптированных к темноте. У крыс также есть отражающий блеск глаз, чтобы усиливать зрение в темноте. Поэтому человеческие глаза, вероятно, будут светиться для крыс ночью.
Поле зрения крыс охватывает почти 360 градусов вокруг них. Они не могут видеть прямо позади головы. Но в остальном у крыс широкое панорамное зрение без крупных слепых зон. Их зрительная полоса дает им детальное бинокулярное зрение в центре их поля зрения. Периферия имеет более низкое разрешение, но может обнаруживать движение и изменения в освещении. Крысы дополняют свое зрение, помахивая усами, чтобы ощущать объекты. Поэтому крысы могут визуально отслеживать людей, приближающихся сбоку и сзади, через свое широкое поле зрения.
Исследования показали, что крыс можно научить визуально различать отдельных людей. При правильном условно-рефлекторном вознаграждении крысы могут запоминать лица знакомых людей. Однако существуют ограничения для этого распознавания лиц. Крысы больше полагаются на идентификацию уникальной одежды, роста, походки и других показателей тела, чем на запоминание черт лица. Крысы, вероятно, используют несколько сенсорных сигналов в сочетании, а не только чистое распознавание лиц. Но крысы обращают внимание на человеческие лица как на ключевой идентификационный признак.
Помимо простого распознавания людей, крысы могут визуально распознавать различные объекты. Их мозг содержит особые клеточные кластеры, которые реагируют на определенные визуальные стимулы. Они действуют как детекторы признаков, чтобы сигнализировать о наличии определенных форм, краев, движений и цветов. Крысам требуется многократное воздействие в течение долгого времени, чтобы надежно распознавать объекты, но их можно обучить. Дикие крысы используют распознавание объектов для определения пищи, укрытий, опасностей и т. д. Крысы в лабораторных условиях даже демонстрируют, что они распознают названия объектов, отображаемых визуально.
Неясно, могут ли крысы различать определенные человеческие эмоциональные выражения, такие как гнев или счастье. Но крысы, безусловно, могут связывать тон голоса, феромоны, позу и поведение с эмоциональными состояниями. Поэтому они, вероятно, связывают угрожающее поведение человека с отрицательными эмоциями. Крысы также могут различать позитивные взаимодействия по жестам, тону и мимическим сигналам. Но их ограниченное цветовое зрение, вероятно, не позволяет воспринимать тонкие эмоциональные сигналы, такие как румянец. В целом крысы понимают человеческие эмоции, но, возможно, не тонкие нюансы.
Лабораторные эксперименты продемонстрировали, что крысы используют зрение для выполнения впечатляющих когнитивных задач, включая:
| – Различение форм, узоров и объектов |
| – Решение пространственных лабиринтов |
| – Распознавание человеческих лиц |
| – Чтение этикеток и символов |
| – Навигация в незнакомой среде |
| – Выполнение визуальных вычислений |
| – Принятие решений на основе визуальных подсказок |
Это указывает на то, что крысы могут довольно гибко использовать свое зрение для сенсорного восприятия, навигация, обработка информации и контроль поведения. Крысы наблюдают и учатся у людей с помощью зрения.
Точно так же, как крысы могут видеть людей, люди, в свою очередь, могут визуализировать крыс с еще большей остротой зрения. Благодаря нашему трихроматическому цветовому зрению люди могут различать крыс по цвету меха, отметинам и тонким узорам. Отличное распознавание лиц помогает нам различать отдельных крыс. Мы различаем мельчайшие поведенческие особенности и движения, которые могут быть трудно различимы зрением крыс. И у людей более высокое разрешение на расстоянии, чтобы наблюдать за действиями крыс. Таким образом, человеческое зрение крыс богаче визуальными деталями.
Возможности и ограничения зрения крыс влияют на их поведенческие привычки в окружении людей следующими основными способами:
| – Влечение к источникам пищи в среде обитания человека |
| – Большее добывание пищи ночью, чем днем |
| – Осторожность при приближении к ярко освещенным местам |
| – Реакция испуга на резкие движения |
| – Избегание прямого приближения людей |
| – Трудность чтения мелких деталей в печатном тексте |
| – Зависимость от путей и краев для navigation |
Понимание этих тенденций дает представление об эффективном сдерживании и контроле проблемного поведения крыс, которое распространяет болезни или наносит ущерб человеческим структурам и поставкам. Мы также можем гуманно оценить ограничения окружающей среды с точки зрения крыс.
В роде крыс Rattus насчитывается более 60 видов. Вот как различается зрение у некоторых основных видов крыс:
| Виды | Острота зрения | Светочувствительность | Цветовое зрение |
| Коричневая крыса | Умеренная | Высокая | Дихроматическое |
| Черная крыса | Умеренная | Высокая | Дихроматическое |
| Лесная крыса | Низкая | Умеренная | Дихроматический |
| Полинезийская крыса | Умеренный | Высокий | Монохроматический |
| Хлопковая крыса | Низкий | Умеренный | Дихроматический |
Наиболее распространенные городские крысы, как правило, обладают лучшими общими возможностями зрения. Но существуют значительные межвидовые различия в зрительных системах, которые влияют на поведение.
Крысы определенно могут видеть человеческие формы и распознавать отдельных людей. Их зрение адаптировано к слабому освещению и обнаружению движения, а не к мелким деталям и цвету. Зрение крыс влияет на то, как крысы взаимодействуют с людьми и созданной человеком средой. Понимание способности крыс видеть людей дает представление о сосуществовании и решениях для желаемого поведения крыс. Зная зрительное восприятие как крыс, так и людей, мы можем лучше способствовать позитивным отношениям.