イルカビジョン•Olga Filatova• "Elements"の日の科学的写真•動物学、生理学

イルカのビジョン

この写真では、キラークジラが頭を水の中から突き出して見回す。イルカの目(そしてキラークジラは最大のイルカです)は、意外にも、水中と空気中の両方を見られるようになっています。あなたがマスクなしで潜水するならば、水の下でどのように泥がすべて見えるかを覚えておいてください。光を屈折させる特殊なレンズシステムのおかげで、私たちの目の鮮明な画像が形成されます。陸上動物では、この役割は角膜とレンズの2つの構造によって行われます。角膜の凸面は、その屈折率が空気の屈折率よりもはるかに高いので、特に屈折光である。しかし、水の屈折率は角膜の屈折率とほぼ同じです。したがって、水の下では光を屈折させません。そのため、すべてがぼやけています。あなたが眼鏡やマスクを着用すると、彼らは目の前に空気層を作り、角膜はいつものように働き、水中世界の美しさを楽しむことができます。

鯨類では、光はほとんどが角膜ではなくレンズを屈折するので、私たちのような平らな形ではなく、ほぼ球形です。私たちの目では、近所または遠くの物体に焦点を当てることは、特殊な筋肉の助けを借りてレンズの曲率を変えることによって達成されます。球面レンズの場合、このような機構は働かないので、鯨類はこの問題を別の方法で解決します。彼らは筋肉を持っているので、目を軌道から少しだけ押し出して後退させることができます。眼が収縮すると眼内圧が上昇し、レンズが前進する。眼が軌道から外れると、圧力が下がり、レンズが後退します。

ネズミイルカの解剖学的構造のスキーム: Co – 角膜、 L – レンズ、 Ir – アイリス、 S – 強膜、 R – 網膜、 ON – 視神経。 B.Würsig、J. G. M. Thewissen、K. Kovacs Mass、2017。海洋哺乳類の百科事典(A. M. Mass、A. Y.Supin。Vision)

イルカが空気中の何かを見るために水から頭を突き刺すと、角膜は光を屈折させ始める。理論的には、角膜の強い「計画外の」屈折がレンズの屈折に加わるので、動物は非常に近視になるはずです。それにもかかわらず、イルカは大気中によく見えます。イルカのイルカでは、ジャンプの軌道を正確に計算し、コーチを簡単に区別することができます。

トリックは、角膜の特定の形状です。イルカは一様に凸面である陸生哺乳類とは異なり、イルカのような形の角膜を持ち、前後の曲がりが少ない。珍しい馬蹄形の生徒はイルカを形作った。高い光条件では、その中心は完全に閉じており、虹彩の前後に2つの細いスリットが残っています。角膜の平坦な部分はこれらのスリットのすぐ上に位置しているので、光の中ではイルカの目だけに光が浸透し、ほとんど屈折しません。水の下では、光は空気中よりもはるかに少なく、照度は深度とともに急激に減少するので、瞳孔が開き、蹄鉄から丸いものに変わります。

近くのキラークジラの目、目に見える馬蹄形の瞳。写真©Miguel Neves、Loro Park、Tenerife、2014

さらに、空気中の近視は、レンズの変位によって部分的に補償される。空中の何かを考慮すると、イルカは目を少し前に押して眼内圧を下げます。これは角膜の湾曲を減らし、水晶体の後方への移動と近視の減少につながります。水の下では、眼は眼窩に引き込まれ、その結果、眼内圧が上昇するとレンズが前方にシフトし、水面下で視力を調整する。

ほとんどの哺乳類の眼の網膜には、感光細胞の濃度が最大である領域がある。これは、通常、網膜の中心に、または目の横方向の配置(例えば、ウサギ)の動物に、横方向の帯状に伸びている。鯨類には2つの領域があります:一つは目の前と後ろにあります。イルカの瞳孔が明るい光で閉じ、2つの穴が残ると、それぞれの穴は網膜の対応する領域のちょうど反対側にあります。

Olga Filatova、Bering Island、2012による写真。

オルガフィラトワ


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