Dolphin tầm nhìn • Olga Filatova • Hình ảnh khoa học trong ngày trên “Yếu tố” • Động vật học, Sinh lý học

Dolphin tầm nhìn

Trong bức ảnh này, một con cá voi sát thủ lướt đầu ra khỏi nước để nhìn xung quanh. Đôi mắt cá heo (và cá voi sát thủ là con cá heo lớn nhất) có khả năng thích nghi đáng ngạc nhiên khi thấy cả dưới nước và trong không khí. Hãy nhớ rằng mọi thứ bùn lầy trông như thế nào dưới nước, nếu bạn lặn mà không có mặt nạ. Một hình ảnh rõ ràng trong mắt của chúng tôi được hình thành do một hệ thống đặc biệt của ống kính khúc xạ ánh sáng. Ở động vật trên cạn, vai trò này được chơi bởi hai cấu trúc – giác mạc và thấu kính. Bề mặt lồi của giác mạc đặc biệt khúc xạ ánh sáng, vì chỉ số khúc xạ của nó cao hơn nhiều so với không khí. Nhưng nước có chỉ số khúc xạ gần như giống như giác mạc, vì vậy dưới nước nó gần như không khúc xạ ánh sáng – bởi vì điều này, chúng ta thấy mọi thứ mờ đi. Nếu bạn đeo kính hoặc mặt nạ, chúng tạo ra một lớp không khí phía trước mắt, giác mạc hoạt động như bình thường, và chúng ta có thể thưởng thức vẻ đẹp của thế giới dưới nước.

Trong các loài cá voi, các chất chiết ánh sáng chủ yếu không phải là giác mạc, nhưng là thấu kính, vì vậy nó không có hình dạng phẳng, giống như chúng ta, nhưng gần như hình cầu. Trong mắt của chúng tôi, tập trung vào các vật ở gần hoặc xa là đạt được bằng cách thay đổi độ cong của ống kính với sự trợ giúp của các cơ đặc biệt.Với một thấu kính hình cầu, cơ chế như vậy không hoạt động, do đó, các con bọ cánh cứng giải quyết vấn đề này một cách khác nhau – bằng cách dịch chuyển ống kính về phía trước hoặc phía sau. Họ có cơ bắp cho phép họ hơi đẩy mắt ra khỏi quỹ đạo và rút lại. Khi mắt rút lại, áp lực nội nhãn tăng lên, khiến ống kính di chuyển về phía trước; khi mắt di chuyển ra khỏi quỹ đạo, áp suất giảm, và ống kính dịch chuyển trở lại.

Đề án cấu trúc giải phẫu của cá heo cổ chai: Co – giác mạc, L – ống kính, Ir – mống mắt, Phím S – sclera, R – võng mạc, BẬT – thần kinh thị giác. Hình từ cuốn sách B. Würsig, J. G. M. Thewissen, K. Kovacs Mass, 2017. Bách khoa toàn thư của động vật có vú biển (chương A. M. Mass, A. Y. Supin. Vision)

Khi một con cá heo chọc đầu ra khỏi nước để nhìn vào thứ gì đó trong không khí, giác mạc bắt đầu khúc xạ ánh sáng. Về mặt lý thuyết, các loài động vật nên trở nên rất ngắn, như một khúc xạ "không mong muốn" mạnh trong giác mạc được thêm vào khúc xạ trong ống kính. Tuy nhiên, cá heo trong không khí cũng thấy rõ: trong cá heo, chúng có thể tính chính xác quỹ đạo của cú nhảy và dễ dàng phân biệt huấn luyện viên.

Bí quyết là hình dạng đặc biệt của giác mạc. Không giống như động vật có vú trên mặt đất, trong đó nó là lồi đồng đều, cá heo có giác mạc có hình dạng giống như một cái thìa,với độ cong ít hơn ở phía trước và phía sau. Các học trò của một con cá heo hình móng ngựa khác thường. Trong điều kiện ánh sáng cao, trung tâm của nó được đóng hoàn toàn, và chỉ có những chiếc sừng móng ngựa vẫn mở – hai khe hẹp ở phía trước và sau của mống mắt. Các khu vực phẳng của giác mạc nằm ngay trên những khe hở này, do đó, trong ánh sáng tốt ánh sáng xuyên qua mắt cá heo chỉ qua chúng và hầu như không khúc xạ. Dưới nước, ánh sáng ít hơn nhiều so với không khí, và ánh sáng giảm mạnh theo chiều sâu, vì vậy học sinh mở ra, chuyển từ móng ngựa sang vòng tròn.

Mắt của cá voi sát thủ gần, học sinh hình móng ngựa có thể nhìn thấy. Ảnh © Miguel Neves, Công viên Loro, Tenerife, 2014

Ngoài ra, cận thị trong không khí được bù đắp một phần bởi sự dịch chuyển của thấu kính. Xem xét một cái gì đó trong không khí, cá heo hơi đẩy mắt về phía trước, do đó làm giảm áp lực nội nhãn – điều này làm giảm độ cong của giác mạc và dẫn đến sự dịch chuyển của thấu kính tinh thể ngược và giảm cận thị. Dưới nước, mắt được vẽ vào quỹ đạo, với kết quả là sự gia tăng áp lực nội nhãn làm cho ống kính dịch chuyển về phía trước, điều chỉnh mắt thành thị lực dưới nước.

Trong võng mạc của mắt của hầu hết các động vật có vú có một khu vực trong đó nồng độ của các tế bào quang là tối đa. Nó thường nằm ở trung tâm của võng mạc, hoặc ở động vật với một sự sắp xếp bên mắt (ví dụ, ở thỏ), kéo dài trong các hình thức của một dải ngang. Cetaceans có hai khu vực như vậy: một nằm ở phía trước và một ở phía sau của mắt. Khi học sinh của cá heo đóng cửa trong ánh sáng, để lại hai lỗ, mỗi lỗ chỉ nằm đối diện khu vực tương ứng trên võng mạc.

Ảnh của Olga Filatova, Đảo Bering, 2012.

Olga Filatova


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: