Открытие принадлежит учёным из Института биологической кибернетики Общества Макса Планка (Max Planck Institute for Biological Cybernetics). При помощи миниатюрной высокоскоростной камеры исследователи проследили за поведением подопытных крыс и выявили интересную особенность: во время движения эти животные двигают глазами в противоположных направлениях, как горизонтальном, так и вертикальном. Каждый глаз двигается противоположно направлению движения головы грызуна.
Проанализировав поле зрение каждого глаза, биологи обнаружили, что крысы, в отличие от людей, не составляют полученную через органы зрения информацию в единую целостную картину. Вместо этого они обеспечивают себе обзор всего того, что происходит над их головой, что обусловлено опасностью, исходящей со стороны хищных птиц в их естественной среде обитания.
Так же как и у многих млекопитающих, глаза у крыс расположены по бокам, что открывает им широкий угол обзора. Объёмное зрение требует соединения картин, полученных каждым глазом. Таким образом, организм грызунов сталкивается с двумя взаимоисключающими потребностями: необходимость широкого угла обзора и бинокулярного зрения.
Команда немецких учёных впервые смогла понаблюдать и охарактеризовать движения глаз свободно передвигающихся крыс. Для этого они прикрепили к головам животных микроскопические камеры, каждая из которых весила всего один грамм. Камеры фиксировали даже самые быстрые движения крысиных глазных яблок с высокой чёткостью. Также учёные использовали новую методику определения положения головы, что позволило им восстановить точную траекторию точки зрения в любой отдельно взятый момент времени.
Результаты эксперимента удивили исследователей: несмотря на то, что процесс передачи визуальной информации в мозг крыс был очень близок к тому, что наблюдается у всех млекопитающих, их глаза, судя по всему, двигаются совершенно по-другому.
"Люди двигают глазами в том же направлении, в котором двигается их голова. Оба наших глаза всегда смотрят в одном и том же направлении и следят за одним и тем же объектом. Крысиные глаза почти всегда смотрят в разные стороны", — рассказывает ведущий автор исследования Джейсон Керр (Jason Kerr).
Также в ходе последующих экспериментов нейробиологи выяснили, что движения глаз напрямую зависят от положения головы грызуна. "Когда животное опускает голову, его глаза смотрят назад, в направлении хвоста. А когда голова поднимается, крыса делает "глаза в кучку". Если же она наклоняет голову вбок, то нижний глаз смотрит вверх, а верхний — вниз", — описывает результаты эксперимента Керр.
Человеческое зрение устроено таким образом, что даже минимально различие в направления глаз — хоть на один градус — может вызвать двоение. Наверняка, многие замечали, что если намеренно сделать "глаза в кучку", то все окружающие предметы визуально удвоятся.
Угол между направлениями, в которых смотрят глаза крыс, может быть намного больше, чем у человека, прежде чем проявится двоение зрения: 40 градусов в горизонтальной плоскости и 60 — в вертикальной. Для крыс куда важнее видеть всё, что происходит у них над головой. Поэтому вне зависимости от систематических движений головы, они всегда обеспечивают себе максимальный обзор снизу вверх, сообщают исследователи в пресс-релизе.
Несмотря на то, что крысиное зрение не позволяет составить всё происходящее в целостную картину, их способ видения помогает им выживать в условиях постоянной опасности со стороны хищных птиц. Таким образом, учёные выяснили, как адаптировался организм этих животных к естественной среде обитания в процессе эволюции.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.
Также по теме:
Биологи подарили крысам "шестое чувство"
Генетикам удалось вырастить фрагмент глазного нерва
"Матрица" изменяет работу крысиного мозга
Люди пообщались с крысами при помощи аватаров
Кроты оказались обладателями стереонюха
Животное с "радужной" шерстью оказалось слепым
