Haben Sie sich jemals gefragt, warum Katzen vertikale schlitzförmige Pupillen haben, während Schafe horizontale Balken haben? Eine kürzlich durchgeführte Studie legt nahe, dass dies mit ihrem Platz in der Nahrungskette zu tun hat.
Martin Banks von der University of California in Berkeley und Kollegen untersuchten die Augen von mehr als 200 Landtieren und stellten fest, dass ihr Status als Raubtier oder Beute mit der Form ihrer Pupillen korreliert war. Ihre Ergebnisse wurden im August in Science Advances veröffentlicht.,
Pupille einer Katze
Je nach Licht ändert sich die Pupille einer Hauskatze vom vertikalen Schlitz zur verführerischen Mandel fast vollständig rund. Wie das Öffnen oder Schließen von Theatervorhängen öffnen Muskeln auf beiden Seiten der Pupille der Katze den Schlitz weit oder führen zu einer Verengung. Insgesamt können sich die Pupillen einer Katze um das 135-fache erweitern und wie eine eingebaute Nachtsichtbrille funktionieren. Im Gegensatz dazu erweitern sich menschliche Pupillen um den Faktor 15.,
Die schlitzförmige Pupille mit ihrer bemerkenswerten Lichtsteuerung zeigt, wie eine Katze bei Dunkelheit und auch bei hellem Tageslicht jagen kann, sagt Ron Douglas, ein Biologe für Tiersicht an der City University London. Banks Studie zeigt, dass die schlitzförmige Pupille am häufigsten bei Tieren vorkommt, die Tag und Nacht jagen, und insbesondere bei Raubtieren, die ihre Beute überfallen – einschließlich Katzen, Schlangen und Krokodile. Diejenigen, die ihre Beute jagen, wie Geparden und Wölfe, neigen dazu, kreisförmige Pupillen zu haben.
Wie die meisten Raubtiere sind die Augen einer Katze nach vorne gerichtet., Ihr Gehirn vergleicht die leicht unterschiedlichen Bilder, die vom linken und rechten Auge übertragen werden, um die Entfernung abzuschätzen – ein Prozess, der als Stereopsis bezeichnet wird. Wir tun dies auch – versuchen Sie die Treppe hinunter mit einem Auge geschlossen.Warum könnte ein Hinterhalt Raubtier die Form Ihres Schülers diktieren? Denn um sich auf eine Maus zu stürzen, muss eine Katze in der Entfernung hervorragend sein – und da kann eine schlitzförmige Pupille helfen, sagt Banks.
Winzige Pupillen liefern das schärfste Bild und eignen sich am besten für Stereopsis.
Paradoxerweise besteht eine alternative Möglichkeit, die Entfernung zu beurteilen, darin, Teile des Bildes zu verwischen., Und dafür ist eine weit geöffnete Pupille am besten – wie jeder Fotograf Ihnen sagen könnte. Stellen Sie eine große Blende auf Ihrer Kamera ein und während Ihr Motiv im Fokus bleibt, verschwimmen Vorder-und Hintergrund. Raubtiere verwenden diese verschwommene, geringe Schärfentiefe auch, um die Entfernung abzuschätzen.
Aber um beide Messtricks gleichzeitig zu verwenden, benötigt eine Katze gleichzeitig eine kleine und eine große Pupille. Unmöglich, oder? Nicht wenn es schlitzförmig ist, sagt Banks: „Wir denken, dass der vertikale Schlitz eine wirklich clevere Anpassung ist … Er macht die Pupille horizontal klein und vertikal hoch. Es ist wirklich ziemlich cool.,“
Der Effekt funktioniert am besten bei Tageslicht, wenn die Katze ihre Pupille am engsten zusammenziehen kann.
Ein Schaf den Schüler
Mit seiner horizontalen bar-Form, ein Schaf den Schüler unterschiedlicher nicht sein könnten, von einer Katze. Banken festgestellt, dass die meisten Tiere an land mit stabförmigen Pupillen waren Pflanzenfresser hatte, zu halten eine Konstante Auge für Raubtiere. Ihre horizontalen Pupillen, in Augen auf beiden Seiten ihres Kopfes, ermöglichen es ihnen, den Horizont um sie herum nach möglichen Angreifern zu durchsuchen.
Schafe verbringen einen Großteil des Tages mit nach unten geneigtem Kopf, während sie grasen., Während ihr Kopf zum Boden neigt, rollen ihre Augäpfel wie Geisterebenen und halten ihre Pupillen parallel zum Horizont.
„Dass ihre Augäpfel so schwenken, bedeutet, dass es wichtig sein muss, was ihre Orientierung ist“, sagt Douglas. Banks vermutet, dass ein weiterer Vorteil horizontaler Pupillen darin besteht, die Blendung durch die Überkopfsonne zu reduzieren.
Das selbstnivellierende horizontale Auge würde auch einen weiten Blick auf den Boden geben-ein Teil des Grundes, warum Ziegen, Schafe und Pferde so sicher über unebenes Gelände laufen.,
Ein menschlicher Schüler
Runde Schüler wie unsere eigenen sind weniger gut verstanden. Menschen sind vollendete Generalisten. Neben dem Jagen und Sammeln benötigen wir unsere Augen, um komplizierte Details wie Gesichtsausdrücke zu erkennen. „Es gibt mehr Nachfrage in unseren Augen“, sagt Banks., Vielleicht gibt es einen Kompromiss-wir verzichten auf einige der lichtsteuernden Mechanismen der Katze, sagen wir, für Augen, die besser geeignet sind, Farbe und andere Details in der Szene um uns herum aufzunehmen.
Banks glaubt auch, dass unsere Größe teilweise unsere Pupillenform erklären könnte. Selbst unter Hinterhalträubern, bei denen schlitzförmige Pupillen am häufigsten vorkommen, neigen größere Arten wie Löwen dazu, runde Pupillen zu haben. Banks glaubt, dass dies daran liegen kann, dass die verschwommene, geringe Schärfentiefe, mit der Hauskatzen die Entfernung beurteilen, im Nahbereich am effektivsten ist., Die Entfernung einer Katze, die bereit ist, sich auf eine Maus zu stürzen, ist viel kürzer als die eines Löwen, der bereit ist, sich auf eine Antilope zu stürzen.
Ein Tintenfisch Schüler
Der Gewinner der bizarrsten Schüler, obwohl, muss Tintenfisch sein. Ihre bauchigen Augen und ausgeprägten W-förmigen Pupillen lassen sie gleichzeitig nach vorne und hinten schauen., Die Pupillen können sich auch zu einem fast perfekten Kreis erweitern. Douglas vermutet, dass diese Geometrie erklären könnte, warum Tintenfische einen der schnellsten Pupillenreflexe eines Tieres haben – etwa doppelt so schnell wie Menschen.