Название:
Infosmi.ru (Infosmi)
Учредитель:
Порох А. Г.
Номер свидетельства:
ЭЛ № ФС 77 - 75810
Территория распространения:
Российская Федерация, зарубежные страны
Адрес издателя:
141311, Московская обл., Сергиево-Посадский р-н, с. Глинково, д. 77, кв. 29
Телефон:
+7 9O5 549 49 47
Электронный адрес:
Мы в социальных сетях

Общество

Как северные олени приобретают зимой сумеречное зрение

Роберт Фосбери, астрофизик и почетный профессор лондонского Института офтальмологии UCL, рассказал, почему северные олени намного более особенные, чем нам известно из историй о санной упряжке Санта-Клауса. Источник: The Conversation.

Арктический северный олень, как и волк, его главный противник, невероятно хорошо приспособлен к своему заснеженному миру, где зимой температура может опускаться до -50°C, а дневное освещение очень плохое. У северных оленей имеется второй слой меха, их широкие копыта в форме полумесяца обеспечивают животным устойчивость и позволяют раскапывать снег. Но также, согласно новому исследования, их глаза способны физически изменяться при сменах времен года, чтобы обеспечить оленям ясное зрение в долгих зимних сумерках.

В середине арктической зимы днем либо полностью темно, либо наблюдается сумеречное освещение, поскольку солнце весь день находится за горизонтом. И при таком освещении северным оленям приходится искать и откапывать свою зимнюю пищу – лишайник –  раскапывая заснеженную поверхность тундры копытами, рогами и мордой. В Арктике много лишайников, представляющих собой идеальный источник пищи, доступный оленям везде, где бы они не оказались.

Как северные олени приобретают зимой сумеречное зрение

Арктические сумерки

Оленям приходится кормиться в сумерках, когда охотятся волки. Однако у сумерек есть уникальное свойство, отличающее их от дня или ночи: они очень «синие», т.е. в их освещении очень мало зеленого, желтого и оранжевого.

Это связано с тем, что озоновый слой Земли при освещении солнцем ниже уровня горизонта действует подобно огромному фильтру, поглощающему в сумерках почти весь световой спектр, кроме синего. Этот «озоново-синий» цвет отличается от небесно-голубого дневного цвета, возникающего из-за рассеивания видимого излучения нашей звезды молекулами воздуха.

Период времени сразу после захода солнца только художники называют «голубым часом». Мы же склонны этого не замечать, потому что наши глаза адаптируются к медленно меняющемуся цвету. С приближением темноты наше зрение переключается с использования колбочковых рецепторов, дающих нам цветовое зрение, на более чувствительные палочки, не различающие цветов. Зимой в полярных территориях сумерки могут продолжаться более трети суток.

Волки и северные олени улучшают свою чувствительность к арктическим сумеркам при помощи «зеркала», находящегося за глазной сетчаткой. Когда свет попадает в их глаза и проходит через сетчатку, он обнаруживается и поглощается специализированными нейронами-фоторецепторами не полностью. Вместо этого глазное зеркало отражает свет обратно, пропуская его через сетчатку второй раз, чтобы усилить зрение в условиях слабой освещенности. В результате северные олени видят более яркое, но немного размытое изображение (подобие запотевшего стекла), поскольку «зеркала» в их глазах рассеивают часть света вбок.

Это создает преимущества при тусклом освещении, потому что олени больше полагаются на визуальный контраст и движение, чем на визуальную резкость. Глазное зеркало, называемое tapetum lucidum (блестящий ковер), развилось независимо у многих животных за исключением, к примеру, людей и хищников, которым требуется максимально четкое изображение.

Как северные олени приобретают зимой сумеречное зрение

Изменения оленьих глаз в зависимости от времени года

Фосбери сообщает, что его исследовательская команда сравнивала глаза северных оленей, погибших летом, с образцами глаз их сородичей, умерших зимой.

Им удалось выяснить, что глаза северного оленя претерпевают уникальные сезонные изменения в своем тапетуме (глазном «зеркале»), позволяющие отражать золотисто-бирюзовый цветовой спектр летом, а зимой – только темно-синий свет. При этом и лишайник, и волчий мех отражают меньше синего, чем какого-то другого цвета, поэтому воспринимаются изменившимися глазами оленей на фоне заснеженного ландшафта, как более темные объекты.

Тапетум северного оленя использует ту же структуру, что и переливающиеся перья павлина. Это называется структурной окраской.

В тапетуме северного оленя данные структуры представляют собой очень тонкие волокна коллагена, слишком маленькие, чтобы их можно было увидеть в световой микроскоп. Они похожи на структуру мышц, но более тонкие.

Представить себе эти волокна можно в виде большого количества карандашей, аккуратно сложенных в прозрачную коробку, имеющую шестиугольную форму. Останется налить туда воду так, чтобы заполнить промежутки между карандашами и уменьшить масштаб модели примерно в 40 000 раз. Такая коробка будет отражать только синий свет – именно так работает зимний тапетум.

Чтобы получить летний тапетум, нужно увеличить объем воды десятикратно и удвоить глубину коробки. Оставаясь в таком же крошечном пространстве волокна коллагена будут приблизительно сохранять шестиугольную форму общей конструкции, но между ними образуется больше промежутков.

Роберт Фосбери с коллегами считают, что подобная трансформация вызывается изменением давления в глазу северного оленя, происходящего дважды за год – летом и зимой.

Это процесс, происходящий в оленьих глазах, можно сравнить с летними и зимними шинами. При сильных заморозках водитель выпускает немного воздуха из шин, чтобы увеличить сцепление на льду. Следуя такому же принципу, северный олень выпускает жидкость из тапетума, чтобы лучше видеть сумеречные окрестности.

Открытие исследовательской командой Фосбери позволит инженерам создавать продукты, способные отражать свет по-разному. Возможности этого безграничны. Т.е. если вместо краски на пигментной основе использовать поверхность, покрытую отражающей наноструктурой, подобной тапетуму северного оленя, то можно будет менять цвет объекта путем изменения дистанции между уменьшенными «карандашами», отражающими свет.

К примеру, автовладелец сможете поменять цвет своего автомобиля, задав другое отражение. И в отличие от большинства пигментных красок, эти структурные краски не потускнеют со временем.

Таким образом, хотя северные олени уже давно вдохновляют рождественские традиции Запада, известные всему миру, они также могут вдохновлять технологии и науку.

Общество

Антон Беляев рассказал об изменениях в своей интимной жизни за годы брака

Российский актер Антон Беляев поделился в эфире YouTube-шоу «Правило 34» информацией о том, с какими проблемами в интимной жизни ему и Юлии Марковой, с которой он состоит в браке более […]

Читать дальше

Общество

Корчевников теряет надежду на восстановление слуха

Как заявил в интервью изданию StarHit один из членов съемочной группы «Судьбы человека», ведущий программы Борис Корчевников может полностью лишиться слуха. В последнее время во время съемок журналист пользуется слуховым […]

Читать дальше

Общество

Анна Шафран возмущена отсутствием разъяснений смерти Жириновского, привившегося от COVID-19

Как заявила журналистка Анна Шафран, лично она возмущена тем обстоятельством, что никто из официальных лиц до сих пор так и не озвучил настоящую причину смерти лидера ЛДПР Владимира Жириновского. В […]

Читать дальше

Поиск по сайту

Последнее

Популярное

Популярное

Лицензия СМИ

Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 - 75810 выдано федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 24.05.2019 г.

Связь с редакцией

Телефон: +7(9O5)549 49 47

Почта: infosmi@infosmi.net

Пресс-релизы: pr@infosmi.net