Чуват ли змиите? Органите на зрението на влечугите Змиите виждат ли добре?

Ние сме ограничени от нашите собствени идеи. Възприемането на реалността възниква поради функцията на различни органи и само няколко хора разбират, че това е доста ограничена визия. Може би виждаме много неясна версия на истинската реалност, защото сетивата ни са несъвършени. Всъщност не можем да видим света през очите на други форми на живот. Но благодарение на науката можем да се сближим. Като изучавате, можете да откриете как са изградени очите на други животни и как функционират. Например, сравняване с нашето зрение, идентифициране на броя на конусите и пръчиците или формата на техните очи или зеници. И това поне по някакъв начин ще ни доближи до онзи свят, който не сме идентифицирали.

Как виждат птиците?

Птиците имат четири вида колбички или така наречените светлочувствителни рецептори, докато хората имат само три. А зрителното поле достига до 360%, в сравнение с човек, то е равно на 168%. Това позволява на птиците да визуализират света от напълно различна перспектива и много по-богата от възприятието на човешкото зрение. Повечето птици могат да виждат и в ултравиолетовия спектър. Нуждата от такова зрение възниква, когато се нахранят. Плодовете и другите плодове имат восъчно покритие, което отразява ултравиолетовия цвят, което ги кара да се открояват на фона на зелената зеленина. Някои насекоми също отразяват ултравиолетовата светлина, което дава на птиците ясно предимство.

Отляво е как една птица вижда нашия свят, отдясно е човек.

Как виждат насекомите

Насекомите имат сложна структура на очите, състояща се от хиляди лещи, образуващи повърхност, подобна на футболна топка; в който всяка леща е един „пиксел“. Подобно на нас, насекомите имат три светлочувствителни рецептора. Всички насекоми имат различни възприятия за цвят. Например някои от тях, пеперудите и пчелите, могат да виждат в ултравиолетовия спектър, където дължината на вълната на светлината варира между 700 hm и 1 mm. Способността да виждат ултравиолетовия цвят позволява на пчелите да виждат шарки върху венчелистчетата, които ги насочват към прашеца. Червеното е единственият цвят, който не се възприема като цвят от пчелите. Следователно в природата рядко се срещат чисто червени цветя. Друг невероятен факт- пчелата не може да затвори очи и затова спи с отворени очи.

Отляво е как пчелата вижда нашия свят, отдясно е човек. Знаеше ли? Най-много са богомолките и водните кончета голям бройлещи и тази цифра достига 30 000.

Как виждат кучетата

Разчитайки на остарели данни, мнозина все още вярват, че кучетата виждат света в черно и бяло, но това е погрешно мнение. Съвсем наскоро учените откриха, че кучетата имат цветно зрение, точно като хората, но то е различно. В ретината има по-малко колбички в сравнение с човешкото око. Те са отговорни за цветовото възприятие. Характеристика на зрението е липсата на конуси, които разпознават червения цвят, така че те не могат да различат нюанси между жълто-зелени и оранжево-червени цветове. Това е подобно на цветната слепота при хората. Благодарение на по-големия брой пръти, кучетата виждат на тъмно пет пъти по-добре от нас. Друга особеност на зрението е способността да се определя разстоянието, което значително им помага при лов. Но в в близостТе виждат замъглено и се нуждаят от разстояние от 40 см, за да видят обект.

Сравнение на това как виждат куче и човек.

Как виждат котките

Котките не могат да се съсредоточат върху малки детайли, така че виждат света малко замъглено. За тях е много по-лесно да възприемат обект в движение. Но мнението, че котките могат да виждат в абсолютна тъмнина, не е потвърдено от научни изследвания, въпреки че на тъмно те виждат много по-добре, отколкото през деня. Наличието на трети клепач при котките им помага да преминават през храсти и трева по време на лов, той намокря повърхността и я предпазва от прах и повреди. Можете да го видите отблизо, когато котката е наполовина задрямала и филмът наднича през полузатворени очи. Друга особеност на котешкото зрение е способността да се различават цветовете. Например, основните цветове са синьо, зелено, сиво, но бялото и жълтото могат да бъдат объркани.

Как виждат змиите?

Зрителната острота, подобно на други животни, змиите не блестят, тъй като очите им са покрити с тънък филм, поради което видимостта е мътна. Когато змията хвърли кожата си, филмът се отделя заедно с нея, което прави зрението на змията през този период особено ясно и остро. Формата на зеницата на змията може да се променя в зависимост от модела на лов. Например при нощните змии тя е вертикална, докато при дневните е кръгла. Камшичните змии имат най-необичайните очи. Очите им донякъде напомнят на ключалка. Поради тази необичайна структура на очите, змията умело използва своето бинокулярно зрение - тоест всяко око формира цялостна картина на света. Очите на змията могат да възприемат инфрачервено лъчение. Вярно е, че те „виждат“ топлинното излъчване не с очите си, а със специални чувствителни към топлина органи.

Как виждат ракообразните?

Скаридите и раците, които също имат сложни очи, имат особеност, която не е напълно разбрана - те виждат много малки детайли. Тези. зрението им е доста грубо и им е трудно да видят нещо на разстояние по-голямо от 20 см. Но те много добре разпознават движението.

Не е известно защо ракът богомолка се нуждае от зрение, превъзхождащо другите ракообразни, но така се е развил в процеса на еволюция. Смята се, че ракът богомолка има най-сложното цветоусещане - има 12 вида зрителни рецептори (човекът има само 3). Тези зрителни рецептори са разположени на 6 реда различни омматидийни рецептори. Те позволяват на рака да възприема кръгово поляризирана светлина, както и хиперспектрален цвят.

Как виждат маймуните?

Цветно зрение големи маймунитрицветен. Дурукулите, които водят нощен живот, имат едноцветен - с това е по-добре да се движите на тъмно. Зрението на маймуните се определя от техния начин на живот и хранене. Маймуните различават ядливи и неядливи по цвят, разпознават степента на зрялост на плодовете и плодовете и избягват отровни растения.

Как виждат конете и зебрите

Конете са големи животни, така че се нуждаят от широк спектър на зрение. Имат отлично периферно зрение, което им позволява да виждат почти всичко около себе си. Ето защо очите им са насочени настрани, а не прави като хората. Но това също означава, че те имат сляпо петно пред носа си. И винаги виждат всичко в две части. Зебрите и конете виждат по-добре през нощта от хората, но виждат предимно в нюанси на сивото.

Как виждат рибите?

Всеки вид риба вижда различно. Например акулите. Изглежда, че окото на акула е много подобно на човешкото, но действа напълно различно. Акулите са далтонисти. Акулата има допълнителен отразяващ слой зад ретината, който й придава невероятна зрителна острота. Акулата вижда 10 пъти по-добър от човекав чиста вода.

Като цяло за рибата. По принцип рибите не могат да виждат по-далеч от 12 метра. Те започват да различават предмети на разстояние два метра от тях. Рибите нямат клепачи, но въпреки това са защитени от специален филм. Друга особеност на зрението е способността да се вижда отвъд водата. Затова на рибарите не се препоръчва да носят ярки дрехи, които могат да ги изплашат.

Змията е животно от вида хордови, клас Влечуги, разред Лускокрили, подразред змии (Serpentes). Както всички влечуги, те са студенокръвни животни, така че тяхното съществуване зависи от температурата на околната среда.

Змия - описание, характеристики, структура. Как изглежда змията?

Тялото на змията е с продълговата форма и може да достигне дължина от 10 сантиметра до 9 метра, а теглото на змията варира от 10 грама до повече от 100 килограма. Мъжките са по-малки от женските, но имат повече дълга опашка. Формата на тялото на тези влечуги варира: тя може да бъде къса и дебела, дълга и тънка, а морските змии имат сплескано тяло, което прилича на лента. Ето защо вътрешни органитези люспести също имат удължена структура.

Вътрешните органи се поддържат от повече от 300 чифта ребра, подвижно свързани със скелета.

Триъгълната глава на змията има челюсти с еластични връзки, което позволява поглъщането на голяма храна.

Много змии са отровни и използват отрова като средство за лов и самозащита. Тъй като змиите са глухи, за да се движат в пространството, в допълнение към зрението, те използват способността да улавят вибрационни вълни и топлинно излъчване.

Основният информационен сензор е раздвоеният език на змията, който позволява с помощта на специални рецептори в небцето да се „събира информация“ за заобикаляща среда. Змийските клепачи са слети прозрачни филми, следователно люспи, покриващи очите змиите не мигати дори спят с отворени очи.

Кожата на змиите е покрита с люспи, чийто брой и форма зависи от вида на влечугото. Веднъж на всеки шест месеца змията хвърля старата си кожа - този процес се нарича линеене.

Между другото, цветът на змията може да бъде едноцветен при живеещите видове умерен пояс, и разнообразен сред представители на тропиците. Шарката може да бъде надлъжна, напречно кръгла или на петна.

Видове змии, имена и снимки

Днес учените познават повече от 3460 вида змии, живеещи на планетата, сред които най-известните са гадюки, усойници, морски змии, змии (неопасни за хората), ямкови змии, псевдоподи с два бели дроба, както и рудиментарни останки от тазовите кости и задните крайници.

Нека да разгледаме няколко представителя на подразреда на змиите:

Кралска кобра (hamadryad) ( Офиофаг Хана)

Най-гигантският отровна змияНа земята. Отделните представители растат до 5,5 м, въпреки че средният размер на възрастните обикновено не надвишава 3-4 м. Отровата на кралската кобра е смъртоносен невротоксин, който води до фатален изходслед 15 минути. Научно наименованиеКралската кобра буквално означава „змиеяд“, защото това е единственият вид, чиито представители се хранят със змии от своя вид. Женските имат изключителен майчински инстинкт, постоянно пазят кладката на яйцата и остават напълно без храна до 3 месеца. Кралската кобра живее в тропическите гори на Индия, Филипините и островите на Индонезия. Продължителността на живота е повече от 30 години.

Черна мамба ( Dendroaspis polylepis)

Африканската отровна змия, достигаща до 3 м, е една от най-... бързи змии, способен да се движи със скорост 11 км/ч. Силно токсичната змийска отрова причинява смърт за няколко минути, въпреки че черната мамба не е агресивна и напада хората само при самозащита. Представителите на вида черна мамба са получили името си поради черното оцветяване на устната кухина. Кожата на змията обикновено е маслинена, зелена или кафява на цвят с метален блясък. Храни се с дребни гризачи, птици и прилепи.

Свирепа змия (пустинен тайпан) ( Oxyuranus microlepidotus)

Най-отровната от сухоземните змии, чиято отрова е 180 пъти по-силна от тази на кобра. Този вид змия е често срещан в пустините и сухите равнини на Австралия. Представителите на вида достигат дължина до 2,5 м. Цветът на кожата се променя в зависимост от сезона: при големи горещини тя е сламено оцветена, при застудяване става тъмнокафява.

Габунска усойница (маниока) ( Bitis gabonica)

Отровната змия, която живее в африканските савани, е една от най-големите и дебели усойници, с дължина до 2 м и с обиколка на тялото почти 0,5 м. Всички индивиди, принадлежащи към този вид, имат характерна глава с триъгълна форма с малки рогца, разположени между ноздрите. Габунската усойница има спокоен характер, рядко напада хора. Принадлежи към вида живородни змии, размножава се веднъж на 2-3 години, като носи от 24 до 60 потомства.

анаконда ( Eunectes murinus)

Гигантската (обикновена, зелена) анаконда принадлежи към подсемейството на боа констриктор, в миналото змията се е наричала водна боа констриктор. Масивното тяло с дължина от 5 до 11 м може да тежи над 100 кг. Неотровното влечуго се среща в слабоводни реки, езера и потоци в тропическата част Южна Америка, от Венецуела до остров Тринидад. Храни се с игуани, каймани, водолюбиви птици и риби.

Python ( Pythonidae)

Представител на семейството на неотровни змии е различен гигантски размериот 1 до 7,5 м дължина, а женските питони са много по-големи и по-мощни от мъжките. Ареалът се простира в цялото източно полукълбо: дъждовни гори, блата и савани Африкански континент, Австралия и Азия. Диетата на питоните се състои от малки и средни бозайници. Възрастните поглъщат цели леопарди, чакали и дикобрази и след това ги усвояват дълго време. Женските питони снасят яйца и инкубират съединителя, като свиват мускулите, повишавайки температурата в гнездото с 15 -17 градуса.

Африкански яйчни змии (яйцеядни) ( Dasypeltis scabra)

Представители на семейство змии, които се хранят изключително с птичи яйца. Те живеят в савани и гори в екваториалната част на африканския континент. Индивидите от двата пола растат на дължина не повече от 1 метър. Подвижните кости на черепа на змията позволяват широко отваряне на устата и поглъщане на много големи яйца. В същото време удължената шийни прешленипреминават през хранопровода и подобно на отварачка разкъсват черупката на яйцето, след което съдържимото изтича в стомаха и черупката се изкашля.

Сияйна змия ( Xenopeltis unicolor)

Неотровни змии, чиято дължина в редки случаи достига 1 м. Влечугото получи името си за дъговия оттенък на люспите си, които са тъмнокафяви на цвят. Ровещи се змии живеят в рохкави почви на гори, култивирани ниви и градини в Индонезия, Борнео, Филипините, Лаос, Тайланд, Виетнам и Китай. Като храна се използват малки гризачи и гущери.

Червеевидна сляпа змия ( Typhlops vermicularis)

Малките змии с дължина до 38 см приличат на земни червеи. Абсолютно безвредни представители могат да бъдат намерени под камъни, пъпеши и дини, както и в гъсталаци от храсти и на сухи скалисти склонове. Те се хранят с бръмбари, гъсеници, мравки и техните ларви. Ареалът на разпространение се простира от Балканския полуостров до Кавказ, Средна Азия и Афганистан. Руски представители на този вид змии живеят в Дагестан.

Къде живеят змиите?

Обхватът на разпространение на змиите не включва само Антарктида, Нова Зеландияи островите на Ирландия. Много от тях живеят в тропическите ширини. В природата змиите живеят в гори, степи, блата, горещи пустини и дори в океана. Влечугите водят активен начин на живот както през деня, така и през нощта. Видове, живеещи в умерените ширини зимно времезимен сън.

Какво ядат змиите в природата?

Почти всички змии са хищници, с изключение на мексиканската тревопасна змия. Влечугите могат да ядат само няколко пъти в годината. Някои змии се хранят с големи и малки гризачи или земноводни, докато други предпочитат птичи яйца. Диетата на морските змии включва риба. Има дори змия, която яде змии: кралска кобраможе да яде членове на семейството си. Всички змии лесно се движат по всяка повърхност, огъвайки тялото си във вълни; те могат да плуват и да „летят“ от дърво на дърво, свивайки мускулите си.

Развъждане на змии. Как се размножават змиите?

Въпреки факта, че змиите са самотни индивиди по начин на живот, по време на периода на чифтосване те стават доста общителни и „любящи“. Брачният танц на две змии от различен пол понякога е толкова изненадващ и интересен, че определено приковава вниманието. Мъжката змия е готова да се навърта около своята „избрана“ с часове, търсейки нейното съгласие за оплождане. Влечугите от разред змии са яйцеживородни и някои змии са способни да раждат живи малки. Размерът на съединителя на змията варира от 10 до 120 000 яйца, в зависимост от вида на змията и нейното местообитание.

След като достигнат полова зрялост на двегодишна възраст, змиите започват да се чифтосват. Мъжкият търси своята „дама“ по миризмата, обвива тялото си около врата на женската, издигайки се високо над повърхността на земята. Между другото, по това време дори неотровните индивиди могат да бъдат много агресивни поради вълнение и вълнение.

Чифтосването на змиите става на топка, но веднага след това двойката се разпръсва и никога повече не се среща. Родителите на змията не проявяват никакъв интерес към новородените бебета.

Змията се опитва да направи съединителя си на възможно най-уединеното място: корени на растения, пукнатини в камъни, изгнили пънове - всеки тих ъгъл е важен за бъдещата „майка“. Снесените яйца се развиват доста бързо - само за един и половина до два месеца. Новородените змии и малките змии са абсолютно независими, отровните индивиди имат отрова, но тези бебета могат да ловуват само малки насекоми. Влечугите достигат полова зрялост през втората година от живота. Средната продължителност на живота на змията достига 30 години.

Какво е змийска отрова? Това е произведена слюнка слюнчените жлезиотровни индивиди. нея лечебни свойстваизвестен от стотици години: с добавка на змийска отрова фармацевтите правят хомеопатични препарати, кремове, мехлеми и балсами. Тези средства помагат при ревматични ставни заболявания и остеохондроза. Срещането на отровно ухапване от това влечуго в природата обаче може да бъде не само неприятно и много болезнено, но и смъртоносно.

Какво да направите, ако сте ухапани от змия? Първа помощ

Ако сте били ухапани от змия и не знаете дали е била отровна или неотровна, при всички случаи трябва да отстраните слюнката на змията от микрораната! Можете да изсмучете и бързо да изплюете отровата, можете да я изстискате, но всички тези манипулации ще бъдат ефективни само през първите една до една и половина минути след ухапването.
Ухапаният със сигурност трябва спешно да бъде откаран в лечебно заведение (болница).
В същото време е препоръчително визуално да запомните как изглежда змията, тъй като нейната принадлежност към определен вид е най-важна за лекарите, които ще предпишат на жертвата серум против змии.
Ако крайник (ръка, крак) е ухапан, тогава няма нужда да го затягате: тази манипулация не локализира разпространението на отровата на змията, но може да доведе до токсична асфиксия на засегнатите тъкани.
Никога не се паникьосвайте! Увеличеният сърдечен ритъм поради вълнение ускорява кръвообращението в тялото, като по този начин улеснява разпространението на змийска отрова в тялото.
Осигурете на ухапания абсолютен покой, топли течности и го заведете при професионални медицински специалисти възможно най-скоро.

Учените наблюдават поведението на змиите от доста време. Основните органи за четене на информация са термичната чувствителност и обонянието.

Обонянието е основният орган. Змията постоянно работи с раздвоения си език, като взема проби от въздух, почва, вода и предмети около змията.

Термична чувствителност. Уникален сетивен орган, който имат змиите. ви позволява да "виждате" бозайници, докато ловувате дори в пълна тъмнина. При усойницата това са сензорни рецептори, разположени в дълбоки канали на муцуната. Змия като гърмяща змия има две големи петна на главата си. гърмяща змияне само вижда топлокръвна плячка, но знае разстоянието до нея и посоката на движение.
Очите на змията са покрити с напълно слети прозрачни клепачи. Визия различни видовеЗмията може да варира, но служи предимно за проследяване на движението на плячката.

Всичко това е интересно, но какво да кажем за слуха?

Абсолютно известно е, че змиите нямат органи на слуха в обичайния смисъл на думата. Тъпанчето, слуховите костици и кохлеята, които предават звука през нервните влакна към мозъка, напълно липсват.

Въпреки това, змиите могат да чуят или по-скоро усетят присъствието на други животни. Усещането се предава чрез вибрации на почвата. Ето как влечугите ловуват и се крият от опасност. Тази способност за възприемане на опасност се нарича вибрационна чувствителност. Вибрацията на змията се усеща от цялото тяло. Дори много ниските звукови честоти се предават на змията чрез вибрации.

Съвсем наскоро се появи сензационна статия от зоолози от датския университет в Орхус (Aarhus University, Дания), които изследваха ефекта върху невроните на мозъка на питона от високоговорител, включен във въздуха. Оказа се, че основите на слуха са налице в експерименталния питон: има вътрешно и външно ухо, но няма тъпанче - сигналът се предава директно към черепа. Дори беше възможно да се запишат честотите, „чути“ от костите на питона: 80-160 Hz. Това е изключително тесен нискочестотен диапазон. Известно е, че човек чува 16-20 000 Hz. Все още обаче не е известно дали други змии имат подобни способности.

Очи на влечуги посочат техния начин на живот. При различните видове наблюдаваме уникално устройство на зрителните органи. За да предпазят очите си, някои „плачат“, други имат клепачи, а трети „носят очила“.
Зрение на влечуги , подобно на разнообразието от видове, е много различно. Разположението на очите на главата на влечугото до голяма степен определя колко много вижда животното. Когато очите са разположени от двете страни на главата, зрителните полета на очите не се припокриват. Такива животни виждат добре всичко, което се случва от двете им страни, но тяхното пространствено зрение е много ограничено (те не могат да видят един и същ обект с двете очи). Когато очите на влечугото са поставени в предната част на главата, животното може да види един и същ обект и с двете очи. Тази позиция на очите помага на влечугите по-точно да определят местоположението на плячката и разстоянието до нея. IN сухоземни костенуркии много гущери имат очи, разположени от двете страни на главите си, така че могат ясно да виждат всичко, което ги заобикаля. Щракащата костенурка има отлично пространствено зрение, защото очите й са поставени в предната част на главата. Очите на хамелеоните, подобно на оръдия в отбранителни кули, могат да се въртят независимо на 180° хоризонтално и на 90° вертикално – те могат да виждат зад тях.

Как змиите показват своя източник на топлина?.
Най-важният сетивен орган на змията е езикът в комбинация с органа на Якобсон. Влечугите обаче имат и други адаптации, необходими за успешен лов. За да идентифицират плячката, змиите се нуждаят от нещо повече от очите си. Някои змии могат да усетят топлината, излъчвана от тялото на животното.
Ямкоглавите змии, които включват истинските ямкови змии, са получили името си поради факта, че имат сдвоен сетивен орган под формата на лицеви ями, разположени между ноздрите и окото. С помощта на този орган змиите усещат топлокръвните животни по разликата в телесната температура и външна средас точност до 0,2 ° C. Размерът на този орган е само няколко милиметра, но той може да открива инфрачервени лъчи, излъчвани от потенциална плячка, и да предава получената информация чрез нервни окончания към мозъка. Мозъкът възприема тази информация и я анализира, така че змията има ясна представа каква плячка е срещнала по пътя си и къде точно се намира. Различните видове влечуги виждат и възприемат много различно Светът. Зрителното поле, неговата изразителност и способността да се различават цветовете зависят от това как са разположени очите на животното, от формата на зениците, както и от броя и вида на светлочувствителните клетки. При влечугите зрението е свързано и с начина им на живот.
Цветно зрение
Много от гущерите могат перфектно да различават цветовете, което е важно средство за комуникация за тях. Някои от тях разпознават алени отровни насекоми на черен фон. В ретината на очите на дневните гущери има специални елементи на цветното зрение - луковици. Гигантските костенурки са чувствителни към цветовете и някои реагират особено добре на червена светлина. Дори се смята, че могат да виждат инфрачервена светлина, която човешкото око не може да различи. Крокодилите и змиите са далтонисти.
Американските нощни гущери реагират не само на форма, но и на цвят. Въпреки това, тяхната ретина все още съдържа повече пръчици, отколкото конуси.
Зрение на влечуги
Класът на влечугите или влечугите включва крокодили, алигатори, костенурки, змии, гекони и гущери като hatteria. Влечугото трябва да получи точна информация за размера и цвета на потенциалната си жертва. Освен това влечугото трябва да засича и бързо да реагира при приближаване на други животни и да определя кой е – потенциален партньор, младо животно от същия вид или враг, който може да го нападне. Влечугите, които живеят под земята или във вода, имат доста малки очи. Тези от тях, които живеят на земята, зависят повече от зрителната острота. Очите на тези животни са устроени по същия начин като човешките. Тяхната част е очната ябълка със зрителния нерв. Пред него е роговицата, която позволява преминаването на светлината. Роговицата е ирисът. В центъра му е зеницата, която се свива или разширява, позволявайки на известно количество светлина да премине върху ретината. Под зеницата има леща, през която лъчите попадат на светлочувствителната задна стена на очната ябълка - ретината. Ретината се състои от слоеве чувствителни към светлина и цвят клетки, свързани чрез зрителните нерви с мозъка, където се изпращат всички сигнали и където се създава изображение на обект.
Защита на очите
Някои видове влечуги използват клепачи, за да защитят очите си, точно както бозайниците. Клепачите на влечугите обаче се различават от клепачите на бозайниците по това, че долният клепач е по-голям и по-подвижен от горния.
Погледът на змията изглежда стъклен, защото очите й са покрити с прозрачен филм, образуван от слети горни и долни клепачи. Това защитно покритие е вид "очила". По време на линеене този филм се отделя заедно с кожата. Гущерите също носят „очила“, но само някои. Геконите нямат клепачи. За да почистят очите си, те използват езика си, изваждат го от устата си и облизват черупката на очите. Други влечуги имат "теменно око". Това е светлинно петно върху главата на влечуго; като обикновено око, то може да възприема определени светлинни стимули и да предава сигнали към мозъка. Някои влечуги предпазват очите си от замърсяване с помощта на слъзни жлези. Когато пясък или други отпадъци попаднат в очите на такива влечуги, слъзните жлези отделят голямо количество течност, която почиства очите на животното, карайки влечугото да изглежда като „плачещо“. Супените костенурки използват този метод.
Структура на зеницата

Зениците на влечугите показват начина им на живот. Някои от тях, например крокодили, питони, гекони, хатерии, змии, водят нощен или здрачен начин на живот и правят слънчеви бани през деня. Те имат вертикални зеници, които се разширяват на тъмно и се свиват на светлина. При геконите в свитите зеници се виждат точковидни дупки, всяка от които фокусира независимо изображение върху ретината. Заедно те създават необходимата острота и животното вижда ясен образ.

Интересни неща за пингвините можете да прочетете на сайта kvn201.com.ua.

Органите, които позволяват на змиите да „виждат“ топлинно излъчване, осигуряват изключително размазано изображение. Въпреки това змията формира в мозъка си ясна топлинна картина на околния свят. Германски изследователи са разбрали как може да стане това.

Някои видове змии имат уникална способност да улавят топлинна радиация, което им позволява да „виждат“ света около тях в пълна тъмнина. Вярно е, че те „виждат“ топлинното излъчване не с очите си, а със специални чувствителни към топлина органи (виж фигурата).

Структурата на такъв орган е много проста. До всяко око има дупка с диаметър около милиметър, която води до малка кухина с приблизително същия размер. По стените на кухината има мембрана, съдържаща матрица от терморецепторни клетки с размери приблизително 40 на 40 клетки. За разлика от пръчиците и колбичките на ретината, тези клетки реагират не на „яркостта на светлината“ на топлинните лъчи, а на локална температурамембрани.

Този орган работи като камера обскура, прототип на камерите. Малко топлокръвно животно на студен фон излъчва „топлинни лъчи“ във всички посоки - далечна инфрачервена радиация с дължина на вълната приблизително 10 микрона. Преминавайки през дупката, тези лъчи локално нагряват мембраната и създават „термичен образ“. Благодарение на най-високата чувствителност на рецепторните клетки (откриват се температурни разлики от хилядни от градуса по Целзий!) И добрата ъглова разделителна способност, змията може да забележи мишка в абсолютна тъмнина от доста голямо разстояние.

От гледна точка на физиката, точно добрата ъглова разделителна способност представлява мистерия. Природата е оптимизирала този орган, така че да „вижда“ по-добре дори слаби източници на топлина, тоест просто е увеличила размера на входа - отвора. Но колкото по-голям е отворът, толкова по-размазано е изображението (говорим, подчертаваме, за най-обикновена дупка, без никакви лещи). В ситуация със змия, където апертурата и дълбочината на камерата са приблизително еднакви, изображението е толкова размазано, че от него не може да се извлече нищо повече от „някъде наблизо има топлокръвно животно“. Експериментите със змии обаче показват, че те могат да определят посоката на точков източник на топлина с точност от около 5 градуса! Как змиите успяват да постигнат толкова висока пространствена разделителна способност с такова ужасно качество на „инфрачервената оптика“?

Тъй като истинският „топлинен образ“, казват авторите, е много размазан и „пространствената картина“, която възниква в мозъка на животното, е доста ясна, това означава, че има някакъв междинен нервен апарат по пътя от рецепторите до мозъка, който, така да се каже, регулира остротата на изображението. Този апарат не трябва да бъде твърде сложен, в противен случай змията ще „обмисля“ всяко получено изображение много дълго време и ще реагира на стимулите със закъснение. Освен това, според авторите, това устройство е малко вероятно да използва многоетапни итеративни съпоставяния, а по-скоро е някакъв вид бърз едностъпков конвертор, който работи според постоянно свързан нервна системапрограма.

В работата си изследователите доказаха, че подобна процедура е възможна и доста реалистична. Те извършиха математическо моделиране на това как се появява „термично изображение“ и разработиха оптимален алгоритъм за многократно подобряване на неговата яснота, наричайки го „виртуална леща“.

Въпреки голямото име, подходът, който използваха, разбира се, не е нещо принципно ново, а просто вид деконволюция - възстановяване на изображение, развалено от несъвършенството на детектора. Това е обратното на размазването на изображението и се използва широко в компютърната обработка на изображения.

Имаше обаче важен нюанс в анализа: законът за деконволюция не трябваше да се отгатва; той можеше да бъде изчислен въз основа на геометрията на чувствителната кухина. С други думи, предварително се знае какво конкретно изображение ще създаде точков източник на светлина във всяка посока. Благодарение на това, напълно замъглено изображение може да бъде възстановено с много добра точност (обикновените графични редактори със стандартен закон за деконволюция не биха могли да се справят дори близо до тази задача). Авторите също така предлагат специфично неврофизиологично изпълнение на тази трансформация.

Дали тази работа каза някаква нова дума в теорията за обработка на изображения е спорен въпрос. Със сигурност обаче това доведе до неочаквани открития относно неврофизиологията на „инфрачервеното зрение“ при змиите. Наистина, локалният механизъм на „обикновеното“ зрение (всеки зрителен неврон взема информация от собствената си малка област на ретината) изглежда толкова естествен, че е трудно да си представим нещо много различно. Но ако змиите наистина използват описаната процедура за деконволюция, тогава всеки неврон, който допринася за цялостната картина на околния свят в мозъка, получава данни не от точка изобщо, а от цял пръстен от рецептори, преминаващ през цялата мембрана. Човек може само да се чуди как природата е успяла да изгради такъв “ нелокално зрение“, компенсирайки дефектите в инфрачервената оптика с нетривиални математически трансформации на сигнала.

Покажи коментари (30)

Свиване на коментари (30)

По някаква причина ми се струва, че обратната трансформация на размазано изображение, при условие че има само двуизмерен масив от пиксели, е математически невъзможна. Доколкото разбирам, компютърните алгоритми за изостряне просто създават субективната илюзия за по-рязко изображение, но не могат да разкрият какво е замъглено в изображението.

Не е ли?

Освен това логиката, от която следва, че сложен алгоритъм би принудил змията да мисли, е неразбираема. Доколкото знам, мозъкът е паралелен компютър. Сложният алгоритъм в него не води непременно до увеличаване на разходите за време.

Струва ми се, че процесът на усъвършенстване трябва да бъде различен. Как се определя точността на инфрачервените очи? Вероятно поради някакво действие на змията. Но всяко действие е дълготрайно и позволява корекция в своя процес. Според мен една змия може да "вижда" с очакваната точност и да започне да се движи въз основа на тази информация. Но след това, в процеса на движение, непрекъснато го усъвършенствайте и стигнете до края, сякаш общата точност е по-висока.

Отговор

Отговарям точка по точка.
1. Обратната трансформация е създаването на рязко изображение (както би създал обект с леща като око) въз основа на съществуващото размазано изображение. Освен това и двете снимки са двуизмерни, няма проблеми с това. Ако няма необратими изкривявания по време на размазването (като напълно непрозрачен екран или насищане на сигнала в някой пиксел), тогава размазването може да се разглежда като обратим оператор, работещ в пространството на двуизмерни изображения.
Има технически затруднения с отчитането на шума, така че операторът за деконволюция изглежда малко по-сложен от описаното по-горе, но въпреки това се извежда недвусмислено.
2. Компютърните алгоритми подобряват остротата, като се приеме, че размазването е било Гаусово. Те не знаят в детайли аберациите и т.н., които е имала камерата, която е снимала. Специалните програми обаче са способни на повече. Например, ако при анализиране на изображения на звездното небе
Ако звезда влезе в рамката, тогава с нейна помощ можете да възстановите остротата по-добре, отколкото със стандартните методи.
3. Сложен алгоритъм на обработка - това означава многоетапност. По принцип изображенията могат да се обработват итеративно, пускайки изображението по същата проста верига отново и отново. Асимптотично, тогава може да се сближи към някакво „идеално“ изображение. И така, авторите показват, че такава обработка поне не е необходима.
4. Не знам подробности за експериментите със змии, ще трябва да го прочета.

Отговор
- 1. Не знаех това. Струваше ми се, че размазването (недостатъчната острота) е необратима трансформация. Да кажем, че обективно има някакъв размазан облак в изображението. Как системата знае, че този облак не трябва да се изостри и че това е истинското му състояние?
  3. Според мен итеративната трансформация може да се осъществи чрез просто създаване на няколко последователно свързани слоя от неврони и след това трансформацията ще се извърши в една стъпка, но ще бъде итеративна. Колко итерации са необходими, толкова много слоеве да направите.
  
  Отговор
  - Ето прост пример за размазване. Даден е набор от стойности (x1,x2,x3,x4).
    Окото вижда не това множество, а множеството (y1,y2,y3,y4), което води до следния начин:
    y1 = x1 + x2
    y2 = x1 + x2 + x3
    y3 = x2 + x3 + x4
    y4 = x3 + x4
    Очевидно, ако знаете закона за размазване предварително, т.е. линеен оператор (матрица) на преход от X към Y, тогава можете да изчислите обратната матрица на прехода (закон за деконволюция) и да възстановите X от дадените Y. Ако, разбира се, матрицата е обратима, т.е. няма необратими изкривявания.
    За няколко слоя - разбира се, тази опция не може да бъде отхвърлена, но изглежда толкова неикономична и толкова лесно разбиваема, че едва ли може да се очаква, че еволюцията ще избере този път.
    
    Отговор
    
    „Очевидно е, че ако знаете предварително закона за размиването, т.е. линейния оператор (матрица) на преход от X към Y, тогава можете да изчислите обратната матрица на прехода (закон за деконволюция) и да възстановите X от дадените Y. Ако, разбира се, матрицата е обратима, т.е. няма необратими изкривявания." Не бъркайте математиката с измерванията. Маскирането на най-ниския заряд с грешки е достатъчно нелинейно, за да развали резултата от обратната операция.
    
    Отговор

"3. По мое мнение една итеративна трансформация може да се осъществи чрез просто създаване на няколко последователно свързани слоя от неврони и след това трансформацията ще се извърши в една стъпка, но да бъде итеративна. Колко итерации са необходими, толкова много слоеве могат да бъдат направени .” Не. Следващият слой започва да се обработва СЛЕД предишния. Конвейерът не позволява ускоряване на обработката на конкретна информация, освен в случаите, когато се използва за поверяване на всяка операция на специализиран изпълнител. Позволява ви да започнете обработката на СЛЕДВАЩИЯ КАДЪР, преди да бъде обработен предишният.

Отговор

"1. Обратната трансформация е рязкото създаване на картина (която би била създадена от обект с леща като око) въз основа на съществуващата замъглена. Освен това и двете картини са двуизмерни, няма проблеми с това. Ако няма необратими изкривявания по време на размазването (като напълно непрозрачен екран или насищане на сигнала в някой пиксел), тогава размазването може да се разглежда като обратим оператор, работещ в пространството на двуизмерни картини. Не. Замъгляването е намаляване на количеството информация, невъзможно е да се създаде отново. Можете да увеличите контраста, но ако това не се свежда до регулиране на гамата, тогава само за сметка на шума. При замъгляване всеки пиксел се осреднява спрямо своите съседи. ОТ ВСИЧКИ СТРАНИ. След това не се знае къде точно е добавено нещо към яркостта му. Или отляво, или отдясно, или отгоре, или отдолу, или по диагонал. Да, посоката на градиента ни казва откъде идва основната добавка. В това има точно толкова информация, колкото и в най-размазаната снимка. Тоест резолюцията е ниска. И малките неща са по-добре маскирани от шум.

Отговор

Струва ми се, че авторите на експеримента просто „създадоха ненужни обекти“. Има ли абсолютна тъмнина в истинското местообитание на змиите? - доколкото знам, не. И ако няма абсолютна тъмнина, тогава дори и най-размазаната „инфрачервена картина“ е повече от достатъчна, цялата й „функция“ е да даде команда за започване на лов „приблизително в такава и такава посока“, а след това най-обикновената визията влиза в действие. Авторите на експеримента се позовават на твърде високата точност на избора на посока - 5 градуса. Но това наистина ли е голяма точност? Според мен при никакви условия - нито в реална среда, нито в лаборатория - ловът няма да бъде успешен с такава "прецизност" (ако змията е ориентирана само по този начин). Ако говорим за невъзможността дори за такава „точност“ поради твърде примитивното устройство за обработка на инфрачервено лъчение, тогава, очевидно, човек може да не се съгласи с германците: змията има две такива „устройства“ и това й дава възможност да „в движение“ „дефинирайте „надясно“, „наляво“ и „направо“ с по-нататъшна постоянна корекция на посоката до момента на „визуален контакт“. Но дори ако змията има само едно такова „устройство“, тогава дори и в този случай тя лесно ще определи посоката - чрез температурната разлика от различни области„мембрана“ (не напразно улавя промени в хилядни от градуса по Целзий, необходима е за нещо!) Очевидно обектът, разположен „директно“, ще бъде „показан“ от картина с повече или по-малко еднаква интензивност, и разположеният „вляво” ще бъде картина с по-голям интензитет на дясната „част”, а разположеният „вдясно” - с картина с по-висок интензитет на лявата част. Това е всичко. И няма нужда от някакви сложни германски нововъведения в змийската природа, която се е развивала в продължение на милиони години :)

Отговор

"Струва ми се, че процесът на прецизност трябва да е различен. Как беше установена точността на инфрачервените очи? Разбира се, чрез някакво действие на змията. Но всяко действие е дълготрайно и позволява корекция в процеса. Според мен , змията може да „вижда инфра“ с тази точност, която се очаква, и да започне да се движи въз основа на тази информация. Но след това, в процеса на движение, непрекъснато я усъвършенствайте и стигнете до края, сякаш общата точност е по-висока.“ Но сместа от балометър с матрица за запис на светлина вече е много инерционна и топлината на мишката откровено я забавя. И хвърлянето на змията е толкова бързо, че зрението на конуса и пръчката не може да се справи. Е, може би не са виновни самите конуси, където настаняването на лещата се забавя и обработката. Но дори цялата система работи по-бързо и все още не може да се справи. Единственото нещо Възможно решениес такива сензори всички решения се вземат предварително, като се използва фактът, че има достатъчно време преди хвърлянето.

Отговор

"Освен това логиката, от която следва, че сложен алгоритъм би накарал змия да мисли, е неразбираема. Доколкото знам, мозъкът е паралелен компютър. Сложен алгоритъм в него не води непременно до увеличаване на разходите за време .” За да паралелизирате сложен алгоритъм, имате нужда от много възли; те са с приличен размер и се забавят поради бавното преминаване на сигналите. Да, това не е причина да изоставим паралелизма, но ако изискванията са много строги, тогава единственият начин да се спази крайният срок при паралелна обработка на големи масиви е да се използват възли, които са толкова прости, че не могат да обменят междинни резултати помежду си . И това изисква втвърдяване на целия алгоритъм, тъй като те вече няма да могат да вземат решения. Освен това ще бъде възможно да се обработва много информация последователно в единствения случай - ако единственият процесор работи бързо. И това също изисква втвърдяване на алгоритъма. Нивото на изпълнение е трудно и т.н.

Отговор

>Германски изследователи са разбрали как може да стане това.

но количката, изглежда, все още е там.
Можете веднага да предложите няколко алгоритма, които могат да решат проблема. Но дали ще имат отношение към реалността?

Отговор

> Искам поне косвено потвърждение, че е точно така, а не иначе.
Разбира се, авторите са внимателни в твърденията си и не казват, че са доказали, че точно така функционира инфравизията при змиите. Те само доказаха, че разрешаването на „инфравизионния парадокс“ не изисква твърде много компютърни ресурси. Те само се надяват, че органът на змиите работи по подобен начин. Дали това е вярно или не трябва да докажат физиолозите.

Отговор

> Има т.нар обвързващ проблем, който е как човек и животно разбират, че усещанията в различни модалности (зрение, слух, топлина и т.н.) се отнасят до един и същ източник.
Според мен в мозъка има холистичен модел на реалния свят, а не отделни модални фрагменти. Например в мозъка на совата има обект "мишка", който има, така да се каже, съответни полета, които съхраняват информация за това как изглежда мишката, как звучи, как мирише и т.н. По време на възприятието стимулите се преобразуват в условия на този модел, т.е. създава се обект „мишка“, полетата му се изпълват със скърцане и външен вид.
Тоест въпросът се поставя не как бухалът разбира, че и скърцането, и миризмата са от един източник, а как бухалът ПРАВИЛНО разбира отделните сигнали?
Метод на разпознаване. Дори сигнали от една и съща модалност не са толкова лесни за присвояване на един и същ обект. Например, опашката на мишка и ушите на мишка лесно могат да бъдат отделни обекти. Но бухалът не ги вижда отделно, а като части от една цяла мишка. Работата е там, че тя има прототип на мишка в главата си, с която съпоставя частите. Ако частите „пасват“ на прототипа, тогава те съставляват цялото; ако не пасват, значи не пасват.
Това е лесно да се разбере със собствения ви пример. Помислете за думата "ПРИЗНАВАНЕ". Нека го разгледаме внимателно. Всъщност това е просто колекция от писма. Дори само колекция от пиксели. Но ние не можем да го видим. Думата ни е позната и затова комбинацията от букви неизбежно предизвиква в мозъка ни солиден образ, от който просто е невъзможно да се отървем.
Така е и совата. Тя вижда опашката, вижда ушите, приблизително в определена посока. Вижда характерни движения. Чува шумолене и скърцане приблизително от същата посока. Усеща се специална миризма от тази страна. И тази позната комбинация от стимули, също като позната комбинация от букви за нас, предизвиква образа на мишка в нейния мозък. Образът е интегрален, разположен в интегралния образ на околното пространство. Изображението съществува независимо и, както отбелязва совата, може да бъде значително усъвършенствано.
Мисля, че същото се случва и със змия. И как в такава ситуация е възможно да се изчисли точността само на визуален или инфрасензорен анализатор, не ми е ясно.

Отговор
- Струва ми се, че разпознаването на изображение е различен процес. Не става въпрос за реакцията на змията към изображението на мишка, а за трансформацията на петна в инфраокото в образа на мишка. Теоретично може да си представим ситуация, в която змия изобщо не вижда мишката в инфрачервения лъч, но веднага се втурва в определена посока, ако нейното инфраоко вижда пръстени с определена форма. Но това изглежда малко вероятно. Все пак с ОБИКНОВЕНИТЕ очи земята вижда точно профила на мишката!
  
  Отговор
  - Струва ми се, че може да се случи следното. На инфраретината се появява лошо изображение. Трансформира се в неясен образ на мишка, достатъчен за змията да разпознае мишката. Но в това изображение няма нищо "чудотворно", то е адекватно на възможностите на инфраокото. Змията започва приблизителен удар. По време на хвърлянето главата й се движи, инфраокото й се движи спрямо целта и като цяло се приближава до нея. Образът в главата непрекъснато се допълва и се изяснява пространственото му положение. И движението непрекъснато се коригира. В резултат на това последното хвърляне изглежда така, сякаш хвърлянето се основава на невероятно точна информация за позицията на целта.
    Това ми напомня да се наблюдавам, когато понякога мога да хвана паднала чаша точно като нинджа :) И тайната е, че мога да хвана само чашата, която сам съм изпуснал. Тоест знам със сигурност, че стъклото ще трябва да се хване и започвам движението предварително, като го коригирам в процеса.
    Четох също, че подобни заключения са направени от наблюдения на човек в нулева гравитация. Когато човек натисне бутон при нулева гравитация, той трябва да пропусне нагоре, тъй като силите, обичайни за ръката за теглене, са неправилни за безтегловност. Но човек не пропуска (ако е внимателен), именно защото възможността за корекция „в движение“ е постоянно вградена в нашите движения.
    
    Отговор

„Съществува така нареченият проблем на свързване, който е как човек и животно разбират, че усещанията в различни модалности (зрение, слух, топлина и т.н.) се отнасят до един и същ източник.
Има много хипотези http://www.dartmouth.edu/~adinar/publications/binding.pdf
но количката, изглежда, все още е там.
Можете веднага да предложите няколко алгоритма, които могат да решат проблема. Но ще бъдат ли свързани с реалността?" Но това е подобно. Не реагирайте на студени листа, независимо как се движат или изглеждат, но ако някъде там има топла мишка, атакувайте нещо, което изглежда като мишка в оптиката и това попада в зоната.Или е необходима някаква много дива обработка.Не в смисъл на дълъг последователен алгоритъм, а в смисъл на способността да рисувате шарки върху ноктите с портиерска метла.Някои азиатци дори знаят как да втвърдят това толкова много, че успяват да направят милиарди транзистори.И този сензор също.

Отговор

>в мозъка има холистичен модел на реалния свят, а не отделни фрагменти-модалности.
Ето още една хипотеза.
Е, какво ще кажете без модел? Няма как без модел.Разбира се, възможно е и просто разпознаване в позната ситуация. Но, например, при първото влизане в работилница, където работят хиляди машини, човек може да различи звука на една конкретна машина.
Проблемът може да е в това различни хораизползват различни алгоритми. И дори един човек може да използва различни алгоритми в различни ситуации. Със змиите, между другото, това също е възможно. Вярно е, че тази бунтовна мисъл може да стане надгробен камък за статистическите методи на изследване. Това, което психологията не може да търпи.

Според мен такива спекулативни статии имат право на съществуване, но е необходимо поне да се доведе до планирането на експеримент за проверка на хипотезата. Например, въз основа на модела, изчислете възможните траектории на змията. Нека физиолозите ги сравнят с реалните. Ако разбират за какво говорим.
В противен случай има проблем със завързването. Когато прочета поредната неподкрепена хипотеза, това само ме кара да се усмихвам.

Отговор

> Ето още една хипотеза.
Странно, не мислех, че тази хипотеза е нова.
Във всеки случай тя има потвърждение. Например хората с ампутирани крайници често твърдят, че продължават да ги усещат. Например добрите шофьори твърдят, че „усещат“ ръбовете на колата си, разположението на колелата и т.н.
Това предполага, че няма разлика между двата случая. В първия случай има вроден модел на вашето тяло и усещанията само го изпълват със съдържание. Когато крайник бъде отстранен, моделът на крайника все още съществува известно време и предизвиква усещане. Във втория случай има закупен модел автомобил. Тялото не получава директни сигнали от колата, а индиректни сигнали. Но резултатът е един и същ: моделът съществува, изпълнен е със съдържание и се усеща.
Ето, между другото, един добър пример. Нека помолим шофьора да прегази камъче. Той ще ви удари много точно и дори ще ви каже дали ви е ударил или не. Това означава, че той усеща колелото чрез вибрации. Следва ли от това, че има някакъв вид алгоритъм на „виртуална вибрираща леща“, който възстановява изображението на колелото въз основа на вибрации?

Отговор

Доста любопитно е, че ако има само един източник на светлина, и то доста силен, тогава посоката към него е лесно да се определи дори със затворени очи - трябва да завъртите главата си, докато светлината започне да свети еднакво в двете очи и тогава светлината е отпред. Няма нужда да измисляте някакви супер-дупер невронни мрежи при възстановяването на изображения - всичко е просто ужасно просто и можете да го проверите сами.

Отговор

Напиши коментар

$моб_инфо$