I henhold til en undersøgelse af 214 arter af landdyr i tidsskriftet Science Advances er et dyrs økologiske niche en stærk forudsigelse af pupillernes form.

Arter med pupiller, der er lodrette slidser, er mere tilbøjelige til at være rovdyr, der er aktive både dag og nat.

Det er derimod meget sandsynligt, at arter med horisontalt forlængede pupiller er planteædende arter med øjne på siderne af hovedet.

Cirkulære pupiller blev forbundet med aktive fouragere, eller dyr, der jager deres bytte.

For at forklare, hvorfor horisontalt forlængede pupiller med få undtagelser svarede til græssende byttedyr som f.eks. får, hjorte og heste, anvendte forfatterne af undersøgelsen – professor Martin Banks fra University of California, Berkeley, og medforfattere – computermodeller for at undersøge virkningerne af forskellige pupilformer.

Forskerne fandt ud af, at de horisontale pupiller udvidede det effektive synsfelt. Når pupillerne er strækket vandret, er de på linje med jorden og får mere lys ind fra for-, bag- og siderne.

Orienteringen hjælper også med at begrænse mængden af blændende lys fra solen ovenover, så dyret kan se jorden bedre.

“Det første vigtige visuelle krav for disse dyr er at opdage rovdyr, der nærmer sig, og som normalt kommer fra jorden, så de har brug for at se panoramisk på jorden med minimale blinde vinkler. Det andet afgørende krav er, at når de først opdager et rovdyr, skal de kunne se, hvor de løber hen. De skal se godt nok ud af øjenkrogen til at løbe hurtigt og hoppe over ting”, forklarede professor Banks.

Men hvad sker der med denne orientering, når dyret sænker hovedet for at græsse? Hvis pupillen følger hovedets hældning, ville den blive mere lodret.

“For at undersøge dette tilbragte jeg flere timer i Oakland Zoo, ofte omgivet af skolebørn på udflugt, for at observere de forskellige dyr. Når geder, antiloper og andre græssende byttedyr satte hovedet ned for at spise, roterede deres øjne for at opretholde pupillernes vandrette linje med jorden,” sagde professor Banks.

“Græssende dyrs øjne kan rotere 50 grader eller mere i hvert øje, et område, der er 10 gange større end menneskers øjne.”

For rovdyr i baghold med pupiller med vertikale spalter bemærkede forskerne vigtigheden af præcist at måle den afstand, som dyrene skal bruge for at kaste sig over deres bytte.

De identificerede tre signaler, der generelt bruges til at måle afstanden: stereopsis; bevægelsesparallakse, hvor tættere objekter bevæger sig længere og hurtigere over vores synsfelt; og sløring, hvor objekter i forskellige afstande er ude af fokus.

De udelukkede bevægelsesparallakse som en faktor, da det ville kræve en hovedbevægelse, som kunne afsløre rovdyrets position.

“De resterende to signaler, binokulær disparitet og sløring, arbejder sammen med lodret forlængede pupiller og frontvendte øjne,” sagde forskerne.

“Det binokulære syn fungerer bedre til at bedømme forskelle, når konturer er vertikale og objekter er på afstand, mens sløring kommer i spil for horisontale konturer og mål i nærfeltet. Lodrette spaltepupiller maksimerer begge signaler.”

Lodrette pupiller er dog ikke ligeligt fordelt blandt rovdyr i baghold.

“En overraskende ting, vi bemærkede i denne undersøgelse, er, at spaltepupiller var knyttet til rovdyr, der var tæt på jorden. Så huskatte har lodrette slidser, men større katte, som tigre og løver, har det ikke. Deres pupiller er runde, ligesom mennesker og hunde,” siger medforfatter til undersøgelsen, dr. William Sprague fra University of California, Berkeley.

Af de 65 frontaløjede rovdyr i undersøgelsen havde 44 lodrette pupiller, og 82 procent af dem havde en skulderhøjde, der var mindre end 16.5 tommer (42 cm).

Lodrette pupiller ser ud til at maksimere små dyrs evne til at vurdere afstanden til byttet.

Gruppen forklarede dette ved at beregne, at signaler om dybdeskarphed baseret på sløring er mere effektive til at vurdere afstanden for korte dyr end for høje dyr.