Information

Hvad er forskellen mellem en cirkulær og en katøje (spaltet) pupil?

Hvad er forskellen mellem en cirkulær og en katøje (spaltet) pupil?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jeg har været i den lokale zoologiske have forleden dag, og en firben fangede min opmærksomhed: dens pupiller er cirkulære, hvilket, jeg troede, ikke er normalt for krybdyr. Det viser sig, at det er det, men nu kan jeg ikke finde nogen forklaring på, hvorfor nogle dyr har den ene slags pupil, og andre har den anden. Firben kan have begge dele, og det kan slanger også. Den eneste forskel, jeg har fundet, er, at cirkulær pupil ikke kan skrumpe helt så meget som en pupil, men det forklarer næppe, hvorfor cirkulær pupil overhovedet udviklede sig i første omgang, da jeg ikke ser nogen fordel ved det.

Ideer?

P. S. Fisk har kun cirkulære pupiller, så formen er ældre, ikke?...


Cirkulære elever er altid funktionelt overlegen i forhold til vertikale pupiller; en spalte fokuserer ikke lyset korrekt fra alle retninger, hvorimod en cirkulær pupil gør. Hvis du observerer katte, når de er på jagt ved daggry og skumringstid*, har de store, cirkulære pupiller; det er kun, når de er i stærkt lys, at pupillen krymper til en spalte. Så hvorfor overhovedet have lodrette pupiller? For, som du nævner, er de i stand til at lukke et mere kontrolleret lysområde ind i øjet.

Således lader lodrette spalter dig være aktiv i en bredere vifte af lysforhold på bekostning af dårligere udsyn i stærkt lys; mens cirkulære pupiller fortsætter med at fungere godt i kraftigere lys, men på bekostning af ikke at tillade et så stort udvalg af kontrol over mængden af ​​lys, der kommer ind i øjet.

Det er så let at se, hvorfor du får begge slags pupiller: cirkulære pupiller foretrækkes af dyr, der typisk er aktive i stærkt lys og har brug for et godt syn under disse omstændigheder; lodrette pupiller foretrækkes af dyr, der primært er aktive i svagt lys, men som har brug for en vis evne til at se i stærkt lys.

*- det siges ofte, at katte er nataktive, dette er usandt; katte er crepuskulær - det vil sige, at de er mest aktive ved daggry og skumringstid.


Din omtale af katte antydede, at lodrette pupiller har at gøre med nattesyn, og det gør de faktisk.

Nethinden hos katte og andre natlige dyr er meget følsomme over for selv den mindste mængde lys. Dette kan gøre deres øjne ondt, når de udsættes for stærkt sollys. Så deres pupiller skal krympe så meget som muligt i sollys, og som du påpegede, kan lodrette pupiller krympe mere end cirkulære.

EDIT: Folk påpegede i kommentarerne, at katte kun har lodrette øjenpupiller i stærkt sollys. I svagt lys udvider pupillerne sig til en cirkel.


I stærkt lys kan en kat også skele og dermed nærme sig en cirkel med en firkantet blænde. Så en lodret pupil er ikke så meget tilbøjelig til at fokusere. Det samme kan ikke siges om en vandret pupil (medmindre øjenlågene er lodrette). Derudover kan en lodret pupil optimere detektion af vandret bevægelse, hvilket sandsynligvis er en fordel ved jagt på bytte på savannen.


Der blev offentliggjort en undersøgelse det her sidste år (2015), hvilket tyder på, at et dyrs pupilstil er relateret til dets prædationsstrategi. Det betyder, at landdyrelever udviklede sig som tilpasninger til den niche, de udfyldte.

Undersøgelsen skelner mellem planteædende, aktiv og bagholdssøgende adfærd. Bagholdsrovdyr har en tendens til lodrette pupiller, hvor aktive rovdyr (dem, der jager og dræber deres bytte) har en mere tendens til cirkulære. Pupillerne hos planteædende fodergængere havde en tendens til at være for det meste horisontalt aflange, som det er tilfældet med geder. Øjne har også en tendens til at være fremadrettet hos rovdyr og mere ved siden af ​​hovedet hos byttedyr.

I Hvorfor har dyreøjne pupiller af forskellig form? Banker, et. al. Videnskabens fremskridt
07. aug 2015: Vol. 1, nr. 7, e1500391 DOI: 10.1126/sciadv.1500391 Det foreslås, at

Abstrakt
Der er en slående sammenhæng mellem terrestriske arters pupilform og økologiske niche (det vil sige fourageringsmåde og tidspunkt på dagen, hvor de er aktive). Arter med lodret aflange pupiller er meget sandsynligt, at de er rovdyr i baghold og er aktive dag og nat. Arter med vandret aflange pupiller er meget sandsynligt byttedyr og har lateralt placerede øjne. Lodret aflange pupiller skaber astigmatisk dybdeskarphed, således at billeder af lodrette konturer tættere på eller længere end den afstand, som øjet er fokuseret på, er skarpe, mens billeder af vandrette konturer på forskellige afstande er slørede. Dette er fordelagtigt for rovdyr i baghold at bruge stereopsis til at estimere afstande af lodrette konturer og defokussløring for at estimere afstande af vandrette konturer. Vandret aflange pupiller skaber skarpe billeder af vandrette konturer foran og bagved, hvilket skaber en horisontal panoramaudsigt, der letter detektering af rovdyr fra forskellige retninger og fremadrettet bevægelse på tværs af ujævnt terræn.


Figur 1. Hvorfor har dyreøjne pupiller af forskellig form? Banker, et. al. Videnskabens fremskridt
07. august 2015: Vol. 1, nr. 7, e1500391 DOI: 10.1126/sciadv.1500391


Jeg ser en mulig fordel ved at runde elever. En spaltepupil giver højere synsstyrke lodret end vandret på grund af diffraktion, og når en spaltepupil er meget tæt lukket, er der høj diffraktion i vandret retning, hvilket giver dårlig vandret synsstyrke. En rund pupil på den anden side giver et væsen den højeste synsstyrke i alle retninger for et givet pupilområde. En mindre pupil er bedre til at reducere kromatisk aberration, men kromatisk aberration kan stort set negligeres, fordi for ethvert væsen med et evolutionært pres for skarpt syn i alle retninger, vil god indkvartering sikre, at mindst én bølgelængde af lys fokuserer på nethinden og danner et skarpt billede, fordi solen udsender et kontinuerligt bølgelængdeområde.


Menneskelige øjne er i stand til at absorbere blå, grønne og røde bølgelængder af lys, hvilket giver os mulighed for at visualisere de forskellige kombinationer af disse farver. Katteøjne har lignende lysbølgelængdeabsorption, selvom farverne sandsynligvis ikke er så rige eller levende som det, vi kan se. Det kan skyldes, at de har bedre nattesyn end os. Hundes øjne kan kun absorbere blå-violette og røde bølgelængder af lys, så deres farvesyn er mere begrænset. Visse fugle og fisk kan faktisk se bølgelængder af lys inden for det ultraviolette lysspektrum ud over røde, grønne og blå farver - det betyder, at deres farvesyn er rigere og mere levende end selv mennesker!

Katte og i mindre grad hunde kan se bedre i mørke end mennesker. Hvorfor? Til at begynde med er deres pupiller og hornhinder (det klare lag, der dækker pupillen og den farvede del af øjet, kaldet iris) større end menneskers. Dette gør det muligt for mere lys at nå bagsiden af ​​øjet, hvor nethinden (det indre lag på bagsiden af ​​øjet) kan behandle det. De har også en øget andel af celler ("fotoreceptorer"), der behandler information i svagt lys, kaldet stave, sammenlignet med det menneskelige øje.


Hvorfor har katte spaltede pupiller, og mennesker har runde pupiller?

Mennesker har runde pupiller katte har pupiller formet som lodrette slidser.  Hvad er fordelen for henholdsvis katte og mennesker i de forskellige pupilformer?

Forskellige pupilleformer ser ud til at være en tilpasning til forskellige aktivitetsmønstre i løbet af en 24-timers dag.

Natdyr og spaltepupiller

Katte hører til kategorien nataktive dyr, som laver det meste af deres fouragering efter mad om natten.  Andre natdyr omfatter rotter, flagermus, mus, flyvende egern og ugler.

Disse dyr er meget afhængige af hørelse og berøring for at komme rundt, men de har også evnen til at se i meget svagt lys.  Deres øjne har store linser og følsomme nethinder.

Dagsdyr

Men mange nataktive dyr, såsom katte, er strengt taget ikke nataktive, de bevæger sig rundt om dagen såvel som om natten. De har brug for en måde at beskytte deres følsomme øjne på i dagslys, og spaltepupiller giver den beskyttelse.

Som et teatergardin kan en spaltepupil lukke så meget som nødvendigt for at forhindre for meget lys i at trænge ind i øjet.

Mennesker og runde elever

For mennesker og andre dyr, der hovedsageligt er aktive i dagtimerne, er visuel følsomhed ikke så vigtig som evnen til at se små detaljer i stærkt lys.

Så øjnene på mennesker, firben, jordegern og de fleste fugle har et design, der er egnet til drift i stærkt lys uden den særlige beskyttelse af spaltepupiller.  I svagt lys er vores øjne ikke så følsomme som de nataktive dyrs.

Hvad er den mest almindelige pupilform?

Af alle pupilformer, der findes hos hvirveldyr, er dyr med rygrad, runde pupiller de mest almindelige.  Ikke-cirkulære pupilformer, der findes hos hvirveldyr, omfatter ikke kun de lodrette spalter, vi kender fra kattes øjne, men også vandrette spalter, halvmåner, hjerte figurer og nøglehulsformer.


Hvorfor har katte spalteformede øjne?

Har du nogensinde undret dig over, hvorfor katteøjne har lodrette spalteformede pupiller, mens får har vandrette stænger? En nylig undersøgelse tyder på, at det har at gøre med deres plads i fødekæden.

Martin Banks fra University of California i Berkeley og kolleger undersøgte øjnene på mere end 200 landdyr og fandt ud af, at deres status som rovdyr eller bytte var korreleret til formen på deres pupiller. Deres resultater blev offentliggjort i Videnskabens fremskridt i august.

En kats pupil

Afhængigt af lyset ændres formen på en huskats pupil fra lodret spalte til dragende mandel til næsten helt rund. Ligesom at åbne eller lukke teatergardiner, åbner muskler på hver side af kattens pupil spalten bredt eller får den til at indsnævre. Samlet set kan en kats pupiller udvide sig 135 gange og kan fungere som indbyggede nattesynsbriller. Derimod udvider menneskelige pupiller sig med en faktor på 15.

Den spalteformede pupil med sin bemærkelsesværdige lyskontrol er, hvordan en kat kan jage i næsten mørke og også i stærkt dagslys, siger Ron Douglas, en dyresynsbiolog ved City University London. Banks' undersøgelse viser, at den spalteformede pupil oftest findes hos dyr, der jager om dagen og nat, og især blandt rovdyr, der overfalder deres bytte – inklusive katte, slanger og krokodiller. Dem, der jager deres bytte, såsom geparder og ulve, har tendens til at have cirkulære pupiller.

Som de fleste rovdyr vender en kats øjne fremad. Deres hjerne sammenligner de lidt forskellige billeder, der sendes fra venstre og højre øje for at hjælpe med at vurdere afstanden - en proces kaldet stereopsis. Det gør vi også – prøv at gå ned ad trapper med det ene øje lukket. Hvorfor kan det at være et bagholdsangreb diktere formen på din pupil? For for at kaste sig over en mus skal en kat være fremragende til at bedømme afstand - og det er her en spalteformet pupil kan hjælpe, siger Banks.

Små pupiller leverer det skarpeste billede og yder bedst til stereopsis.

Paradoksalt nok er en alternativ måde at bedømme afstand på at sløre dele af billedet. Og til det er en åben elev bedst – som enhver fotograf kan fortælle dig. Indstil en bred blændeåbning på dit kamera, og mens dit motiv forbliver i fokus, bliver forgrunden og baggrunden sløret. Rovdyr bruger også denne slørede, lave dybdeskarphed til at vurdere afstanden.

Men for at bruge begge måletricks på én gang, ville en kat have brug for en lille og en stor pupil på samme tid. Umuligt, ikke? Ikke hvis den er spalteformet, siger Banks: ”Vi synes, den lodrette spalte er en rigtig smart tilpasning … Den gør pupillen lille vandret og høj lodret. Det er virkelig ret fedt."

Effekten virker bedst i dagslys, hvor katten kan trække sin pupil sammen til dens smalleste.

En fåreelev

Med sin vandrette stangform kunne et fårs pupil ikke være mere forskellig fra en kats. Banks fandt ud af, at de fleste landdyr med stangformede pupiller var planteædere, der konstant skulle holde øje med rovdyr. Deres vandrette pupiller, i øjne placeret på hver side af deres hoved, giver dem mulighed for at scanne horisonten rundt om dem for mulige angribere.

Får tilbringer det meste af dagen med hovedet vippet nedad, mens de græsser. Mens deres hoved hælder mod jorden, ruller deres øjeæbler som vaterpas og holder deres pupiller parallelle med horisonten.

"At deres øjeæbler drejer sådan her betyder, at det må være ligegyldigt, hvad deres orientering er," siger Douglas. Banks har mistanke om, at en anden fordel ved vandrette pupiller er at reducere blænding fra solen.

Det selvnivellerende vandrette øje ville også give en flot udsigt over jorden foran – måske en del af grunden til, at geder, får og heste er så sikre på tværs af ujævnt terræn.

Det runde menneskelige øje giver os mulighed for at jage, samle og observere fine detaljer. Kredit: Mitchell Smith /gettyimages

En menneskelig elev

Runde elever som vores egne er mindre velforståede. Mennesker er fuldendte generalister. Udover at jage og samle, kræver vi, at vores øjne opdager indviklede detaljer såsom ansigtsudtryk. "Der er mere efterspørgsel på vores øjne," siger Banks. Måske er der en afvejning - vi giver afkald på nogle af kattens lyskontrollerende mekanismer, for eksempel for øjne, der er bedre egnet til at opfange farver og andre detaljer i scenen omkring os.

Banks mener også, at vores højde til dels kan forklare vores pupilform. Selv blandt rovdyr i baghold, hvor spalteformede pupiller er mest almindelige, har højere arter såsom løver en tendens til at have runde pupiller. Banks mener, at det kan skyldes, at det slørede, lave dybdeskarphedstrick, som huskatte bruger til at bedømme afstand, er mest effektivt på nært hold. Øje-til-bytte-afstanden for en kat, der er klar til at kaste sig over en mus, er meget kortere end for en løve, der er klar til at kaste sig over en antilope.

Den w-formede blækspruttepupil er et karakteristisk træk ved det mest bizarre øje i dyreverdenen. Kredit: Fotosearch/gettyimages

En blæksprutte-elev

Vinderen af ​​de mest bizarre elever må dog være kutling. Deres løgformede øjne og tydelige W-formede pupiller lader dem se fremad og bagud på samme tid. Pupillerne kan også udvide sig til en næsten perfekt cirkel. Douglas formoder, at denne geometri kan forklare, hvorfor blæksprutter har en af ​​de hurtigste pupilreflekser af ethvert dyr - omkring dobbelt så hurtigt som mennesker.

Belinda Smith

Belinda Smith er videnskabs- og teknologijournalist i Melbourne, Australien.

Læs videnskabsfakta, ikke fiktion.

Der har aldrig været et vigtigere tidspunkt til at forklare fakta, værne om evidensbaseret viden og til at fremvise de seneste videnskabelige, teknologiske og tekniske gennembrud. Cosmos er udgivet af The Royal Institution of Australia, en velgørenhedsorganisation dedikeret til at forbinde mennesker med videnskabens verden. Finansielle bidrag, uanset hvor store eller små, hjælper os med at give adgang til pålidelig videnskabelig information på et tidspunkt, hvor verden har mest brug for det. Støt os venligst ved at give en donation eller købe et abonnement i dag.

Giv en donation

Vi stillede Peters spørgsmål til zoolog Max Gray. Max - Så det har alt at gøre med det faktum, at katte er meget aktive om natten, og de har brug for godt nattesyn såvel som at have dagssyn - så de er ikke fuldt ud nataktive og ikke fuldt ud dagaktive. De er aktive på begge tidspunkter af dagen. Men de har meget følsomme øjne, så de kan se om natten, men som et resultat kan de i løbet af dagen blive meget overfølsomme, så de skal være i stand til at kontrollere mængden af ​​lys, der kommer ind i deres øjne. præcist - meget mere præcist end vi gør. Og så ved at have en lodret spalte som pupil kan de indsnævre den til en lodret spalte, og det styrer lyset rimeligt godt, men de kan have brug for mere kontrol end det. Ved at have en lodret spalte kan de derefter bruge deres øjenlåg til at lukke den spalte længere ned til et punkt. Så de har to måder at kontrollere mængden af ​​lys, der kommer ind i deres øjne.

Chris - Genialt. Hvad med dyr som køer og heste - har de ikke spalten? Kaniner har bestemt en slids, der løber fra for til bag, ikke op og ned, gør de ikke?

Max - Ofte er det ikke perfekt front mod back. Det er lidt i en vinkel, og deres øjne vil bevæge sig rundt, når de bevæger deres hoveder, fordi de er byttedyr.

Chris - De er mere interesserede i, hvad der sker i horisonten?

Max - Ja. Og når de er nede og spiser, hjælper det dem med at se omkring dem, når de er sårbare.

Chris - Og jeg formoder, at hvis du er et rovdyr som en kat, så vil du blive fikseret på noget og kaste dig ud, så du skal have en meget god dybdeopfattelse, og at have en meget lille pupil vil give dig det. er det ikke?

Max - Ja. Det er mest derfor, du har øjne på rovdyr foran som vores og ser fremad, fordi det er sådan, du jager. Hvorimod dyr som kaniner og får vil have øjne på siden af ​​deres hoveder, så de kan have et bedre synsfelt for ting, der kan kaste sig over dem.

Chris - Og vi har en runde, fordi det er det bedste kompromis mellem distance, dag, nat?

Max - Ja. Det er også nemmest. Interessant nok, hvis du ser på kattearter, der er aktive om dagen, er løver et godt eksempel. De har ikke spaltepupiller, de har runde, cirkulære, og du kan gå væk og google dette. Hvis du googler løveøjne, ser du og de har runde pupiller som mennesker.


Øjenform afslører, om et dyr er rovdyr eller bytte, viser ny undersøgelse

Øjnene siger det hele. De besvarer spørgsmål om et væsens sociale skala og dets plads i hakkerækkefølgen. Øjets geometri angiver, om et dyr er jægeren eller det jagede - og hvor højt det går.
Forskere fra University of California Berkeley og Durham i Storbritannien har
opdaget, hvor meget de kan lære af eleverne. Som enhver husejer ved, når huskatten kniber øjnene sammen til slidser, gør den det lodret. Får, hjorte og heste har dog øjne med vandret aflange pupiller.

Martin Banks, professor i optometri ved Berkeley og Gordon Love, direktør for Center for Advanced Instrumentation i Durham, har lært noget andet. Så vigtigt er det for et græssende dyr at holde øje med jorden, at når det taber hovedet, roterer pupillen med op til 50 grader for at forblive vandret.
"Det første vigtige visuelle krav til disse dyr er at opdage nærgående rovdyr, som normalt kommer fra jorden, så de er nødt til at se panoramisk på jorden med minimale blinde vinkler," sagde professor Banks. "Det andet kritiske krav er, at når de først opdager et rovdyr, skal de se, hvor de løber. De skal se godt nok ud af øjenkrogen for at løbe hurtigt og hoppe over tingene.” De to videnskabsmænd og deres kolleger rapporterer i tidsskriftet Science Advances, at de så på øjnene af 214 nærstuderede dyr, alle landlevende hvirveldyr. Disse omfattede australske slanger, alle arter fra katte- og hundefamilierne samt hyæner og manguster og græssende husdyr samt tapirer og næsehorn. Udfordringen var at se, om de kunne forudsige et forhold mellem et dyrs økologiske niche og formen dannet af pupillen i dets øje.
De fandt et mønster. De mindre rovdyr i baghold – de små væsner, der ligger og venter på deres frokost – er mere tilbøjelige til at have pupiller, der indsnævres lodret. Jægere, der strejfer om dagen eller natten, skal udnytte det tilgængelige aftenlys bedst muligt, men alligevel udelukke solens blænding, hvorfor øjnene må indsnævres dramatisk. Den musejagende huskat kan ændre området for sit pupilblik 135 gange og den insektædende gekko 300 gange. Rundøjede mennesker – det vil sige med cirkulære pupiller – kan reducere dem 15 gange. Men mennesker går højt. Det gør løver og tigre også, og de har også runde øjne og cirkulære pupiller. De store katte er "aktive fodergængere": de jager deres bytte. Forskerne inkluderede 65 bagholdsangreb rovdyr med øjne i fronten af ​​deres hoveder til denne undersøgelse. Af disse havde 44 lodrette pupiller og 82 % havde en skulderhøjde på mindre end 42 cm eller 16,5 tommer. Så ræsonnementet er, at kikkertsyn og lodrette spaltepupiller tilsammen gør det lettere for små dyr at kaste sig over, ved at bruge forskellen mellem tæt fokus på den uskyldige middag og ude af fokus eller sløring bagved og før den, til at bedømme afstanden præcist. Holdet startede med en klassisk tekst fra 1942 om øjets fysiologi, der foreslog, at spalteformede pupiller gav mulighed for forskellig muskulatur og en større række af lys, der trængte ind i øjet. Men teorien forklarede ikke, hvorfor øjenspalterne nogle gange kunne være lodrette, nogle gange vandrette. Når et græssende dyr løfter hovedet, er dets øjne aflange vandret. Men helt sikkert, når den taber hovedet for at høste græs, vil øjnene se ud næsten lodrette i forhold til jorden? Forskerne satte sig for at observere øjnene dreje for at forblive parallelle med jorden. Professor Love begyndte at forske i astronomisk teknologi, men sluttede sig til øjenprojektet for år siden. "Fysikken i enorme teleskoper, mikroskoper og øjne er alle ret ens, så det var ikke så stort et spring," sagde han. Professor Banks tog til Oakland Zoo i Californien for at observere ved første hånd, og professor Love tog sit kamera med til Yorkshire Dales for at optage skiftende pupilformer i marken. "Fotograferingsdelen var ny og sjov og tog mere tid, end jeg bryder mig om at huske," sagde han. "Man tror måske, at får ville være nemme at fotografere. Jeg har nu evig respekt for David Attenborough og hans kolleger."


Hvordan kan jeg hjælpe min kat uden at gå til dyrlægen?

Hvis din kat har et ømt, grædende øje, kan du forsigtigt bade det for at fjerne opbygget udflåd omkring øjet. For at gøre dette, kog lidt vand, hæld det derefter i et fad og lad det køle af. Dyp derefter noget rent vat i dette vand og brug det til forsigtigt at tørre rundt om din kats øje.

Dette vil hjælpe med at forhindre udflådet i at bygge op og kan gøre øjet midlertidigt mere behageligt, men det er usandsynligt, at det løser det underliggende problem. Du bør stadig se en dyrlæge efter at have renset øjet.

Hvis du tror, ​​der kan være noget fanget i din kats øje, må du IKKE forsøge at bade det eller fjerne genstanden, da du kan gøre tingene værre. Du bør aftale en akut tid med din dyrlæge.


RESULTATER

Optiske egenskaber

Både monofokale og multifokale optiske systemer blev fundet i fugle (tabel 1). Multifokalitet var mere almindelig og blev påvist i 29 arter i 10 ud af 12 undersøgte ordener. Kun fem arter i fem ordener havde monofokale optiske systemer (tabel 1, fig. 4C, E).

Multifokalitet, keglepigment og pupilstørrelse

Bestil . Arter . engelsk almindeligt navn. Pupildiameter (mm) . Multifokal optik. Keglepigment. Reference (pigment) .
Struthioniformes Struthio camelus Linné 1758 Struds 11 Ja U, S, M, L (Wright og Bowmaker, 2001)
Dromaius novaehollandiae Latham 1790 Emu 10 Ingen L (Sillman et al., 1981)
Rhea americana Linné 1758 Rhea 10 ? S, M, L (Wright og Bowmaker, 2001)
Sphenisciformes Spheniscus humboldti Meyen 1834 Humboldt pingvin 5 Ja U, S, L (Bowmaker og Martin, 1985)
Spheniscus magellanicus Forster 1781 Magellansk pingvin 4.5 ?
Pygoscelis adeliae Hombron og Jacquinot 1841 Adelie pingvin 4.5 ?
Pygoscelis papua Forster 1781 Gentoo pingvin 5 ?
Pygoscelis antarcticus Forster 1781 Hagerem pingvin 5 ?
Aptenodytes patagonicus Møller 1778 Kongepingvin 7 ?
Aptenodytes forsteri Grå 1844 Kejserpingvin 7 Ingen
Eudyptes chrysolophus Brandt 1837 Makaroni pingvin 5 ?
Strigiformes Athene cunicularia Molina 1782 Gravende ugle 13 Ja
Bubo virginianus Gmelin 1788 Stor hornugle 15 Ja
Bubo scandiacus Linné 1758 Sne ugle 14 Ja
Asio flammeus Pontoppidan 1763 Kortøret ugle 13 Ja
Strix nebulosa Forster 1772 Stor grå ugle 14 Ja
Strix uralensis Pallas 1771 Ural ugle 12.5 Ja
Aegolius funereus Linné 1758 Boreal ugle 12 Ja
Falconiformes Buteo lineatus Gmelin 1788 Rødskuldret høg 8 Ja
Haliaeetus leucocephalus Linné 1766 Hvidhovedet havørn 9 Ja
Anseriformes Lophodytes cucullatus Linné 1758 Hættebåd 5 Ja
Anser anser Linné 1758 Tamgås 7 Ingen
Passeriformes Phylloscopus trochilus Linné 1758 Pilesanger 2 ?
Phylloscopus collybita Vieillot 1817 Chiffchaff 2 Ja
Fringilla montifringilla Linné 1758 Brambling 3 Ja
Fringilla coelebs Linné 1758 Bogfinke 3 Ja
Erithacus rubecula Linné 1758 europæisk robin 2.5 Ja
Emberiza schoeniclus Linné 1758 Rørspurv 2.5 ?
Troglodytter troglodytter Linné 1758 Vinter gærdesmuts 2 ?
Cyanistes caeruleus Linné 1758 Blåmejse 2 Ja U, S, M, L (Hart et al., 2000)
Prunella modularis Linné 1758 Hæk accentor 1.5 Ja
Phoenicurus ochruros Gmelin 1774 Sort rødstart 2.5 Ja
Coraciiformes Coracias caudatus Linné 1766 Lilla-bradet rulle 5 Ja
Psittaciformes Cacatua goffiniana Finsch 1863 Tanimbar kakadue 6 Ja
Cacatua sulphurea Gmelin 1788 Gulkammet kakadue 6 Ja
Melopsittacus undulatus Shaw 1805 Undulat 3 Ja U, S, M, L (Bowmaker et al., 1997)
Poicephalus senegalus Linné 1766 Senegal papegøje 6 Ja
Amazona aestiva Linné 1758 Blåfrontet papegøje 6 Ja
Neopsephotus bourkii Gould 1841 Bourkes papegøje 3 Ja
Psittacus erithacus Linné 1758 Grå papegøje 7 Ja
Galliformes Tetrao urogallus Linné 1758 Vestlig tjur 6 Ja
Gallus gallus Linné 1758 Indenlandsk kylling 6 Ingen U, S, M, L (Bowmaker et al., 1997)
Ciconiiformes Ciconia ciconia Linné 1758 Hvid stork 7 Ingen
Pelecaniformes Phalacrocorax carbo Linneaus 1758 Storskarv 7 ?
Columbiformes Columba livia Gmelin 1789 Postdue 5.5 Ja U, S, M, L (Bowmaker et al., 1997)
Bestil . Arter . engelsk almindeligt navn. Pupildiameter (mm) . Multifokal optik. Keglepigment. Reference (pigment) .
Struthioniformes Struthio camelus Linné 1758 Struds 11 Ja U, S, M, L (Wright og Bowmaker, 2001)
Dromaius novaehollandiae Latham 1790 Emu 10 Ingen L (Sillman et al., 1981)
Rhea americana Linné 1758 Rhea 10 ? S, M, L (Wright og Bowmaker, 2001)
Sphenisciformes Spheniscus humboldti Meyen 1834 Humboldt pingvin 5 Ja U, S, L (Bowmaker og Martin, 1985)
Spheniscus magellanicus Forster 1781 Magellansk pingvin 4.5 ?
Pygoscelis adeliae Hombron og Jacquinot 1841 Adelie pingvin 4.5 ?
Pygoscelis papua Forster 1781 Gentoo pingvin 5 ?
Pygoscelis antarcticus Forster 1781 Hagerem pingvin 5 ?
Aptenodytes patagonicus Møller 1778 Kongepingvin 7 ?
Aptenodytes forsteri Grå 1844 Kejserpingvin 7 Ingen
Eudyptes chrysolophus Brandt 1837 Makaroni pingvin 5 ?
Strigiformes Athene cunicularia Molina 1782 Gravende ugle 13 Ja
Bubo virginianus Gmelin 1788 Stor hornugle 15 Ja
Bubo scandiacus Linné 1758 Sne ugle 14 Ja
Asio flammeus Pontoppidan 1763 Kortøret ugle 13 Ja
Strix nebulosa Forster 1772 Stor grå ugle 14 Ja
Strix uralensis Pallas 1771 Ural ugle 12.5 Ja
Aegolius funereus Linné 1758 Boreal ugle 12 Ja
Falconiformes Buteo lineatus Gmelin 1788 Rødskuldret høg 8 Ja
Haliaeetus leucocephalus Linné 1766 Hvidhovedet havørn 9 Ja
Anseriformes Lophodytes cucullatus Linné 1758 Hættebåd 5 Ja
Anser anser Linné 1758 Tamgås 7 Ingen
Passeriformes Phylloscopus trochilus Linné 1758 Pilesanger 2 ?
Phylloscopus collybita Vieillot 1817 Chiffchaff 2 Ja
Fringilla montifringilla Linné 1758 Brambling 3 Ja
Fringilla coelebs Linné 1758 Bogfinke 3 Ja
Erithacus rubecula Linné 1758 europæisk robin 2.5 Ja
Emberiza schoeniclus Linné 1758 Rørspurv 2.5 ?
Troglodytter troglodytter Linné 1758 Vinter gærdesmuts 2 ?
Cyanistes caeruleus Linné 1758 Blåmejse 2 Ja U, S, M, L (Hart et al., 2000)
Prunella modularis Linné 1758 Hæk accentor 1.5 Ja
Phoenicurus ochruros Gmelin 1774 Sort rødstart 2.5 Ja
Coraciiformes Coracias caudatus Linné 1766 Lilla-bradet rulle 5 Ja
Psittaciformes Cacatua goffiniana Finsch 1863 Tanimbar kakadue 6 Ja
Cacatua sulphurea Gmelin 1788 Gulkammet kakadue 6 Ja
Melopsittacus undulatus Shaw 1805 Undulat 3 Ja U, S, M, L (Bowmaker et al., 1997)
Poicephalus senegalus Linné 1766 Senegal papegøje 6 Ja
Amazona aestiva Linné 1758 Blåfrontet papegøje 6 Ja
Neopsephotus bourkii Gould 1841 Bourkes papegøje 3 Ja
Psittacus erithacus Linné 1758 Grå papegøje 7 Ja
Galliformes Tetrao urogallus Linné 1758 Vestlig tjur 6 Ja
Gallus gallus Linné 1758 Indenlandsk kylling 6 Ingen U, S, M, L (Bowmaker et al., 1997)
Ciconiiformes Ciconia ciconia Linné 1758 Hvid stork 7 Ingen
Pelecaniformes Phalacrocorax carbo Linneaus 1758 Storskarv 7 ?
Columbiformes Columba livia Gmelin 1789 Postdue 5.5 Ja U, S, M, L (Bowmaker et al., 1997)

Visuelle pigmenter klassificeres efter deres spektrale absorbansmaksimum: U, ultraviolet/violet følsom S, kortbølgelængdefølsom M, mellembølgelængdefølsom L, langbølgelængdefølsom. Spørgsmålstegn angiver tvetydige optiske tegn. Pupildiametre er grove skøn

Arter i rækkefølgen Strigiformes, Falconiformes, Passeriformes, Coraciiformes, Columbiformes og Psittaciformes havde reflekser med klare multifokale karakteristika (fig. 4D,F–H). Ringene, der indikerer multifokalitet, var mindre tydelige, men til stede i fugle fra ordenerne Struthioniformes, Sphenisciformes, Anseriformes og Galliformes. Desuden blev både monofokale og multifokale optiske systemer fundet i disse rækkefølger (tabel 1, fig. 4C,E). Blandt de tamme fugle var monofokale optiske systemer til stede i tamgås (A. anser) og tamkylling (G. gallus). Derimod er postduerne (C. livia) havde multifokale systemer. Hos flere arter havde reflekserne mellemkarakteristika med utydelige ringe.

Pupildynamik hos (A) mennesker [Homo sapiens sapiens, data fra De Groot og Gebhard (De Groot og Gebhard, 1952)], (B) katte [Felis sylvestris data med stiplede linjer fra Wilcox og Barlow (Wilcox og Barlow, 1975)] og mus [Mus musculus solid line data fra Grozdanic et al. (Grozdanic et al.,2003)], (C) sneugler (Bubo scandiacus, N=2),(D) Ural ugler (Strix uralensis, N=2), (E) blåfrontede papegøjer (Amazona aestiva, N=2), og (F) grå papegøjer(Psittacus erithacus, N=2). Pupilstørrelsen er angivet som areal i procent af den fuldt åbnede pupil. Der blev ikke observeret systematiske forskelle mellem individer af samme fugleart, og pupilstørrelser blev beregnet i gennemsnit over begge individer, 8-10 prøver/intensitetsniveau. Gradientbjælken i A illustrerer stav (scotopisk)-, stang og kegle (mesopisk)- og kegle- (fotopisk)-baseret syn hos mennesker. De stejleste dele af kurverne blev sammenlignet med deres første afledte [f′(x)]. Refleksen af ​​pupillysrefleksen er meget høj hos mus, og lignende tendenser er til stede hos papegøjer. Mennesker, katte og ugler har pupildynamik med lavere forstærkning. Desuden åbner papegøjepupillerne sig fuldt ud ved belysningsniveauer, der kan sammenlignes med menneskelige mesopiske forhold, mens uglepupillerne når denne tilstand i svagere, menneskelig scotopisk belysning. Den vandrette stiplede linje markerer den relative størrelse af den inderste zone af den multifokale optik (linjen i B gælder kun for musens øjne). Linsesystemet kan betragtes som multifokalt for pupilstørrelser, der overstiger dette niveau. Fejlbjælker er standardafvigelser.

Pupildynamik hos (A) mennesker [Homo sapiens sapiens, data fra De Groot og Gebhard (De Groot og Gebhard, 1952)], (B) katte [Felis sylvestris data med stiplede linjer fra Wilcox og Barlow (Wilcox og Barlow, 1975)] og mus [Mus musculus solid line data fra Grozdanic et al. (Grozdanic et al.,2003)], (C) sneugler (Bubo scandiacus, N=2),(D) Ural ugler (Strix uralensis, N=2), (E) blåfrontede papegøjer (Amazona aestiva, N=2), og (F) grå papegøjer(Psittacus erithacus, N=2). Pupilstørrelsen er angivet som areal i procent af den fuldt åbnede pupil. Der blev ikke observeret systematiske forskelle mellem individer af samme fugleart, og pupilstørrelser blev beregnet i gennemsnit over begge individer, 8-10 prøver/intensitetsniveau. Gradientbjælken i A illustrerer stav (scotopisk)-, stang og kegle (mesopisk)- og kegle- (fotopisk)-baseret syn hos mennesker. De stejleste dele af kurverne blev sammenlignet med deres første afledte [f′(x)]. Refleksen af ​​pupillysrefleksen er meget høj hos mus, og lignende tendenser er til stede hos papegøjer. Mennesker, katte og ugler har pupildynamik med lavere forstærkning. Desuden åbner papegøjepupillerne sig fuldt ud ved belysningsniveauer, der kan sammenlignes med menneskelige mesopiske forhold, mens uglepupillerne når denne tilstand i svagere, menneskelig scotopisk belysning. Den vandrette stiplede linje markerer den relative størrelse af den inderste zone af den multifokale optik (linjen i B gælder kun for musens øjne). Linsesystemet kan betragtes som multifokalt for pupilstørrelser, der overstiger dette niveau. Fejlbjælker er standardafvigelser.

De fleste af de observerede multifokale systemer var bifokale, dvs. der var kun to zoner med forskellige brydningskræfter (fig. 4D, E). I alle disse øjne havde den ydre zone af det bifokale system lyse oversider, hvilket indikerer hyperopisk brydningstilstand i forhold til den centrale zone (fig. 4D,E). De fleste af papegøjerne – den grå papegøje (P. erithacus), Tanimbar kakadue(Cacatua goffiniana), gul-kakadue (Cacatua sulphurea) og blå-fronted papegøje (A. aestiva) havde mere komplekse multifokale systemer med flere zoner med forskellige brydningskræfter (fig. 4G, H).

Elevformer og dynamik

All of the birds studied had circular pupils, except for the emperor penguins (Aptenodytes forsteri), which had diamond-shaped pupils when they were strongly constricted, and some of the homing pigeons (C. livia), which had slightly oval pupils.

The parrots reached maximum pupil sizes at higher intensities than the owls(Fig. 5C–F). The parrots also had a more active pupillary light reflex (higher gain), thus opening their pupils within narrower ranges of intensities than the owls (blue-fronted parrot, gain=25.1 grey parrot, gain=30.4 snowy owl, gain=16.2 Ural owl,gain=10.5). The results from the birds were compared with data from humans(diurnal, circular pupil, monofocal gain=14.6), cats (nocturnal, slit pupil,multifocal gain=18.6) and mice (nocturnal, switching circular pupil,multifocal gain=52.5) (Fig. 5A,B). The owls had gains in a similar range to those in humans and cats. The parrots had higher gains, but not as high as mice(Fig. 5A–F).

In all studied birds, the border between the inner and outer refractive zones of the optical system was at about 50% of the maximum pupil area(Fig. 5B–F). The Ural owls did not close their pupils to fully block the outer refractive zone of the optical system. Within the illumination ranges used in the study, no bird closed the pupils to less than 30% of maximum pupil size and neither did the mouse (Fig. 5B–F).


The Pupil Chronicles

At the center of your eye is a colored globe called the iris. The black hole right at the center of the iris is called the elev. The pupil takes in light, which helps to form an image on the nethinden at the back of the eye. The pupil and iris contract and expand in order to control the amount of light that falls on the retina. Under different lighting conditions, the pupil adjusts itself to maintain visibility. For example, in low lighting, the pupil expands to let in more light. Some animals are nocturnal, like owls, others are awake only during the day, and some are active both day and night, like cats. One reason that animals have different shaped pupils is to be able to see at their preferred time of day. However, it seems that controlling illumination levels is not the only reason for the difference in shape.

Another reason for modified shapes of pupils in different species is pure survival advantage. According to whether an animal is a predator or a prey, they need a visual system that aids them in their foraging activities. Each pupil shape has different attributes related to these two domains: illumination and ecological niche.


Predator or prey? The shape of animals' eyes holds the key, study reveals

It is often said that the eyes are a window to the soul and now research suggests that their shape can be used to distinguish between predator and prey in the animal kingdom.

A study by the University of California and Durham University found that animals with pupils shaped like vertical slits are more likely to be ambush-predator species such as cats and crocodiles.

Meanwhile, plant-eating “prey” species such as sheep and goats tend to have horizontal, elongated “letterbox” pupils. And circular pupils are linked to “active foragers” – animals that chase down their prey rather than creeping up and ambushing them.

The analysis of 214 species, which appears in the journal Science Advances, suggests that there are good evolutionary reasons for these differing optical designs.

Tests showed that eyes with horizontal-slit pupils offered an expanded field of view. Located on each side of the prey animal’s head, they provide a panoramic visual display that improves its chance of spotting approaching danger.

The slits also have the added advantage of limiting the amount of dazzling light from the sun, making it easier to see the ground.

“The first key visual requirement for these animals is to detect approaching predators, which usually come on the ground,” said the report’s lead scientist, Professor Martin Banks of the University of California at Berkeley. “They need to see panoramically on the ground with minimal blind spots. Once they do detect a predator, they need to see where they are running. They have to jump over things.”

The research found that vertical slits, meanwhile, give the predator the improved depth of field and the ability to judge distances that helps them secure their prey.

But the study also foundresearchers discovered that vertical slits only came into their own at ground level. For that reason, while shorter animals such as domestic cats have vertical-slit pupils, larger lions and tigers do not. Like dogs, their pupils are round.

Being tall, humans also had round pupils, as did most birds with an aerial viewpoint.

“A surprising thing we noticed from this study is that the slit pupils were linked to predators that were close to the ground,” said Dr William Sprague, a researcher on the Berkeley team. Among 65 frontal-eyed ambush-predators in the study, 44 had vertical pupils and 82 per cent of them had shoulder heights of less than 16.5 inches42cm, the research found.

The report also looked at what happens to the orientation of the horizontal pupil when the animal lowers its head to graze.

“If the pupil follows the pitch of the head down, they would become more vertical and the theory falters,” said Professor Banks about putting his ideas to one final test.

“To check this out, I spent hours at Oakland Zoo , often surrounded by school kids on field trips, to observe the different animals. Sure enough, when goats, antelope and other grazing prey animals put their heads down to eat, their eyes rotated to maintain the pupils’ horizontal alignment with the ground,” he said.

The research builds on earlier work by the late Gordon Walls, a Berkeley professor of optometry, who published The Vertebrate Eye and It’s Adaptive Radiation in 1942. This put forward the theory that slit-shaped pupils allow for a greater range in the amount of light entering the eye. But this is the first study to examine why the orientation of the slit – horizontal or vertical – matters.

Gaze of killer

The crocodile’s vertically slitted eyes help it judge distance at low levels, allowing it to move snappily to take its prey at speed.

Taking a wider view

The letterbox shape of the sheep’s pupils has the same effect as on a camera, giving it a panoramic view of its perilous environment.


Se videoen: Guðs forskrift um stýrislag í síni meinigheit er greið (August 2022).