Форма зрачка связана с экологической нишей животных

Новое исследование учёных из Калифорнийского университета в Беркли показывает, что форма зрачка может указывать на то, является ли животное хищником или жертвой.

Анализ 214 видов наземных животных показал, что экологическая ниша — сильный предиктор формы зрачка. Виды с вертикально вытянутыми зрачками чаще являются хищниками-засадчиками, активными и днём, и ночью. Виды с горизонтально вытянутыми зрачками, с высокой вероятностью, — травоядные животные-жертвы с глазами по бокам головы. Круглые зрачки связаны с «активными собирателями» — животными, которые преследуют добычу.

Исследование под руководством Мартина Бэнкса, профессора оптометрии, представляет новую гипотезу, объясняющую форму и ориентацию зрачков. Результаты опубликованы 7 августа в журнале Science Advances.

Горизонтальные зрачки травоядных

Чтобы объяснить, почему горизонтальные зрачки соответствуют пасущимся жертвам (овцы, олени, лошади), исследователи использовали компьютерные модели.

Они обнаружили, что горизонтальные зрачки расширяют эффективное поле зрения, пропуская больше света спереди, сзади и сбоку. Такая ориентация также помогает ограничить количество ослепляющего света сверху, улучшая обзор земли.

Когда животное опускает голову, чтобы пастись, его глаза поворачиваются на 50 градусов и более, чтобы сохранить горизонтальное положение зрачков относительно земли. Это в 10 раз больше, чем у человека.

Вертикальные зрачки хищников-засадчиков

Для хищников с вертикальными зрачками ключевым является точная оценка дистанции для прыжка на жертву. Исследователи рассмотрели три основных способа оценки расстояния: стереопсис (бинокулярный параллакс), параллакс движения и размытие.

Параллакс движения был исключён, так как требует движения головы, которое может выдать хищника. Оставшиеся два способа — бинокулярный параллакс и размытие — оптимально работают вместе с вертикальными зрачками и фронтально расположенными глазами.

Вертикальные зрачки неравномерно распределены среди хищников-засадчиков. Среди 65 изученных видов 44 имели вертикальные зрачки, причём 82% из них имели высоту в плечах менее 42 сантиметров (16.5 дюймов). У более крупных кошачьих, таких как тигры и львы, зрачки круглые.

Расчёты показали, что оценка глубины резкости на основе размытия более эффективна для оценки расстояния у невысоких животных, чем у высоких.

Исследование было сосредоточено на наземных видах. В будущих работах авторы планируют изучить связь формы зрачка с водным, воздушным и древесным образом жизни.