Функции органа зрения

Свет является общебиологическим раздражителем на нашей планете. Способность воспринимать свет и реагировать на него присуща всему живому, однако только высокоспециализированные ткани, которые формируют орган зрения, могут воспринимать свет как специфический раздражитель. У высших животных и человека орган зрения и зрительный анализатор являются единой системой. Функции органа зрения возникают и развиваются в следующем порядке:

светоощущение,

цветоощущение,

периферическое зрение,

центральное зрение,

бинокулярное зрение,

стереоскопическое зрение.

Каждая функция органа зрения обеспечивается соответствующей анатомо-физиологической структурой зрительного анализатора.

Светоощущение

Светоощущение - наиболее древний в природе вид зрения. Светоощущение - это восприятие различных оттенков света и тени. Даже простейшие организмы имеют на своей поверхности светочувствительные клетки. У высших животных и человека восприятие света функция палочек. В наружных члениках этих клеток, содержатся молекулы зрительных веществ, или зрительных пигментов.

Световая чувствительность имеет большое значение для световой и темновой адаптации. Различают световую и темновую адаптацию.

Световая адаптация - приспособление органа зрения к высокому уровню освещенности, происходит примерно за 50-60 сек. Например, если животное из темного амбара попадает на улицу в солнечный день. У него возникает временное ослепление, которое быстро проходит. Животные с нарушенной световой адаптацией на свету видят хуже, чем в сумерках.

Темновая адаптация - приспособление органа зрения к пониженному освещению - например, при переходе из светлого помещения в темное. Снижение темновой адаптации возникает при заболеваниях сетчатки - пигментной дегенерации, при недостатке витамина А - куриная слепота, при близорукости высокой степени, глаукоме, отслойке сетчатки, при семейно-наследственных заболеваниях.

Первыми признаками таких состояний является то, что животное начинает спотыкаться и часто падать в сумерках и темноте, отказывается выходить вечером на прогулку. Ветеринару необходимо знать, что животные с такими заболеваниями нуждаются в более ярком, индивидуальном освещении; на прогулку в сумерках отпускать таких животных не рекомендуется.

Цветоощущение

Такой вещи, как цвет, в физическом смысле вообще не существует. Есть только электромагнитные волны различной длины, которые возбуждают в нашей зрительной системе ощущение цвета.

В концевых отделах колбочек имеется крупная молекула белка, соединенная с йодопсином . Механизм возникновения биотока в колбочках при попадании определенной световой волны (от 380 нм до 800 нм) аналогичен тому, что был описан для палочек. В сетчатке находятся колбочки трех типов с различной чувствительностью к длине световой волны. В зависимости от того, от какой части спектра световых волн возникает биоток, колбочки разделяют на "красные", "зеленые" и "синие". Три типа колбочек имеют широкие зоны чувствительности к световым волнам разной длины со значительным перекрыванием друг друга. Каждый цвет имеет три характеристики: тон, насыщенность и яркость. ( Хьюбел Д. 1990)

Цветовой тон - это качество цвета (синий, красный, зеленый). Он определяется длиной световой волны спектра.

Насыщенность, контрастность, густота цвета - зависят от количества основного тона в цвете.

Яркость - это интенсивность цвета. Она зависит от количества белого в основном цвете. Яркость обозначает степень разбавления основного тона белым. Смешение определенных цветов для получения другого - это уникальное свойство зрительной системы. Каким-то образом люди и животные видят цвета правильно независимо от количества и качества света. Головной мозг вмешивается в восприятие цветов и их границ, поддерживая постоянство ощущения. Животных, не воспринимающих никакого цвета, называют цветослепыми.

Восприятие цвета имеет не только эстетическое, но и физиологическое значение. Цвет оказывает биофизическое и психофизическое воздействие. Например, красный цвет оказывает кратковременно возбуждающее действие, зеленый - длительно тонизирующее , голубой - тормозящее. Следует помнить, что цветозрение хорошо развивается только при достаточном освещении среды пребывания детёныша. Методы лечения расстройств цветоощущения до сих пор не найдены.

Не все животные одинаково различают цвета. Большинство млекопитающих не отличают красный цвет от зелёного. Так же как человек видят мыши и обезьяны.

Кошки, как и все хищники, которые ведут ночной образ жизни, хорошо различают предметы в темноте. При недостаточном освещении их зрачок может расшириться до 14 мм в диаметре (для сравнения, зрачок человека не превышает 8 мм). В мире, который видят кошки преобладают серые и коричневые тона. Лучше всего они различают предметы, расположенные на расстоянии два-шесть метров, это связано с тем, что на таком расстоянии удобно охотиться на добычу.

Собаки тоже не очень хорошо различают красный и оранжевый цвета и ультрафиолетовые лучи. Зато они хорошо видят сине-фиолетовую гамму. Собаки способны различить до сорока оттенков серого.

Обезьяны как и человек различают красный и зелёный тона. Ученые предполагают, что это связано с их питанием – необходимо различать зрелые и незрелые фрукты, свежие листья от старых.

Пчелы не отличают красного от черного, для них более привлекательны белые, желтые и голубые цвета. Однако пчелы способны видеть ультрафиолетовый цвет, это помогает им находить нектар.

Хищные птицы видят ультрафиолетовый цвет, это помогает им в охоте. Вообще зрение птиц феноменально- коршун с высоты двух километров способен заметить тушу, лежащую на земле. В строении их глаза тоже свои особенности – у птиц два желтых пятна в глазу, то есть они могут видеть четко сразу два объекта, находящихся на расстоянии друг от друга. Второе желтое пятно лежит у них чуть глубже первого, оно увеличивает рассматриваемый предмет.

Особенно интересен хрусталик у бакланов – его оптическая сила может измеряться на 50 диоптриев, поэтому он хорошо видит и на суше и под водой. У лягушки глаза устроены так, что они различают только движущиеся объекты. Глаза хамелеона вообще могут вращаться независимо друг от друга. (Никонов В. 2005)