Обоняние и зрение животных¶

Обоняние и зрение животных — сенсорные системы, обеспечивающие животным восприятие химических веществ в воздухе (обоняние) и электромагнитного излучения видимого спектра (зрение). Способность отдельных видов к обнаружению запахов и визуальной информации существенно превосходит человеческие возможности, что и породило выражение «нюх как у собаки, глаз как у орла».

¶Обоняние собаки

¶Строение носовой полости

Собака обладает одним из наиболее развитых обонятельных систем среди млекопитающих. В носовой полости собаки расположено до 300 миллионов обонятельных рецепторов (у человека — около 6 миллионов). Площадь обонятельного эпителия у крупной собаки достигает 150–170 см², что примерно в 40 раз превышает аналогичный показатель человека.

¶Обонятельная щель

Помимо основного обонятельного аппарата, собаки обладают дополнительным хеморецепторным органом — обонятельной щелью (орган Якобсона), расположенной в нёбе. Этот орган анализирует нелетучие молекулы и обеспечивает «вкусовой» анализ запахов, в том числе феромонов.

¶Восприятие запахов

Собаки способны обнаруживать концентрации некоторых веществ в триллионных долях — порядка частей на квадриллион (ppt). Исследования показывают, что собаки различают индивидуальные запахи людей и животных, а также запахи отдельных веществ: взрывчатых веществ, наркотиков, некоторых заболеваний (диабета, онкологических опухолей, инфекций). В медицинской практике используются «нюхательные собаки» для ранней диагностики.

¶Обонятельный мозг

Доля коры головного мозга, ответственной за обработку обонятельной информации, у собаки составляет около 30–40 % (у человека — примерно 5 %). Это объясняет высокую способность животных к дифференциации запахов и их запоминанию.

¶Зрение хищных птиц

¶Острота зрения

Орлы и другие хищные птицы обладают одним из самых острых зрений в животном мире. Острота зрения беркута (Aquila chrysaetos) оценивается в 4–8 раз выше, чем у человека. Это позволяет птицам обнаруживать добычу с высоты нескольких сотен метров.

¶Строение глаза

Глаз орла по размеру сопоставим с его головой. Зрачок способен расширяться и сужаться в широком диапазоне, а сетчатка содержит два фовеальных углубления (фовеа) — центральных участка максимальной остроты зрения. Вторая фовеа обеспечивает бинокулярное зрение при прямом взгляде, что необходимо для точной оценки расстояния при пикировании на добычу.

¶Колбочки

Сетчатка хищных птиц содержит плотно упакованные колбочки — до 1 миллиона рецепторов на мм² (у человека — около 200 тысяч). Помимо стандартных колбочек, чувствительных к красному, зелёному и синему спектру, у птиц обнаружены четвёртые колбочки, воспринимающие ультрафиолетовое излучение. Это позволяет видеть ультрафиолетовые метки на перьях и моче грызунов.

¶Сравнение с человеком

¶Эволюционное значение

Развитие обоняния и зрения у животных определяется экологической нишей. Хищники, полагающиеся на преследование добычи, как правило, обладают острым зрением (соколы, орлы, кошки). Животные, ведущие ночной или подземный образ жизни, компенсируют слабое зрение обострённым обонянием и слухом (собаки, крысы, змеи). У млекопитающих, в отличие от птиц, преобладает обонятельная модальность, тогда как у птиц — визуальная.

¶Применение в практике

Собачье обоняние используется в поисково-спасательных работах, охране, таможенном контроле и медицинской диагностике. В России подготовка служебных собак ведётся в специализированных кинологических центрах МВД, МЧС и Минобороны. Способность хищных птиц к острому зрению изучается в рамках бионики — на основе принципов работы птичьего глаза создаются оптические системы и алгоритмы распознавания изображений.

¶Интересные факты

• Собака способна обнаруживать след человека, оставленный несколько дней назад, при условии сохранения запахового следа.
• Гепард — единственный крупный кошачий, обладающий развитым зрением, но его обоняние развито слабее, чем у большинства других кошачьих.
• Совы, несмотря на острое зрение в сумерках, лишены обоняния — оно у них развито слабо.

Источники:

• «Биология сенсорных систем» (учебник, МГУ)
• Николаев Ю. П. «Собака: породы, дрессировка, содержание»
• Proctor N. S., Lynch P. J. «Manual of Ornithology: Avian Structure and Function»
• Энциклопедия Britannica: «Eagle — Vision», «Dog — Olfaction»