Secondo uno studio su 214 specie di animali terrestri nella rivista Science Advances, la nicchia ecologica di un animale è un forte predittore della forma delle pupille.

Le specie con pupille che sono fessure verticali hanno maggiori probabilità di essere predatori che sono attivi sia di giorno che di notte.

Al contrario, quelli con pupille allungate orizzontalmente sono molto probabilmente specie erbivore con occhi sui lati della testa.

Le pupille circolari erano collegate a foraggiatori attivi, o animali che inseguono le loro prede.

Per spiegare perché le pupille allungate orizzontalmente, con poche eccezioni, corrispondevano ad animali da preda al pascolo come pecore, cervi e cavalli, gli autori dello studio – il Prof Martin Banks dell’Università della California, Berkeley, e i coautori – si sono rivolti a modelli informatici per studiare gli effetti delle diverse forme pupillari.

Gli scienziati hanno scoperto che le pupille orizzontali ampliano il campo visivo effettivo. Quando sono allungate orizzontalmente, le pupille sono allineate con il terreno, ottenendo più luce dal davanti, dal dietro e dai lati.

L’orientamento aiuta anche a limitare la quantità di luce abbagliante dal sole sopra, così l’animale può vedere meglio il terreno.

“Il primo requisito visivo chiave per questi animali è quello di rilevare i predatori in avvicinamento, che di solito vengono da terra, quindi hanno bisogno di vedere panoramicamente sul terreno con punti ciechi minimi. Il secondo requisito critico è che una volta che rilevano un predatore, hanno bisogno di vedere dove stanno correndo. Devono vedere abbastanza bene con la coda dell’occhio per correre velocemente e saltare le cose”, ha spiegato il Prof Banks.

Ma cosa succede a questo orientamento quando l’animale abbassa la testa per pascolare? Se la pupilla segue l’inclinazione della testa, diventerebbe più verticale.

“Per verificarlo, ho passato ore allo zoo di Oakland, spesso circondato da bambini delle scuole in gita, per osservare i diversi animali. Sicuramente, quando capre, antilopi e altri animali da pascolo abbassano la testa per mangiare, i loro occhi ruotano per mantenere l’allineamento orizzontale delle pupille con il terreno”, ha detto il Prof Banks.

“Gli occhi degli animali da pascolo possono ruotare di 50 gradi o più in ogni occhio, una gamma 10 volte maggiore degli occhi umani.”

Per i predatori all’agguato con pupille a fessura verticale, gli scienziati hanno notato l’importanza di misurare accuratamente la distanza di cui gli animali avrebbero bisogno per balzare sulla loro preda.

Hanno identificato tre indizi generalmente utilizzati per valutare la distanza: stereopsi; parallasse di movimento, in cui gli oggetti più vicini si spostano più lontano e più velocemente nel nostro campo visivo; e sfocatura, in cui oggetti a distanze diverse sono fuori fuoco.

Hanno escluso la parallasse di movimento come fattore, poiché l’uso di questo indizio richiederebbe il movimento della testa che potrebbe rivelare la posizione del predatore.

“I due indizi rimanenti, disparità binoculare e sfocatura, lavorano insieme con pupille allungate verticalmente e occhi frontali”, hanno detto gli scienziati.

“La visione binoculare funziona meglio nel giudicare le differenze quando i contorni sono verticali e gli oggetti sono a distanza, mentre la sfocatura entra in gioco per i contorni orizzontali e gli obiettivi in campo vicino. Le pupille a fessura verticale massimizzano entrambi gli indizi”

Le pupille verticali non sono equamente distribuite tra i predatori da agguato, tuttavia.

“Una cosa sorprendente che abbiamo notato da questo studio è che le pupille a fessura erano legate ai predatori che erano vicini al terreno. Così i gatti domestici hanno fessure verticali, ma i gatti più grandi, come le tigri e i leoni, no. Le loro pupille sono rotonde, come gli esseri umani e i cani”, ha detto il co-autore dello studio, il dottor William Sprague dell’Università della California, Berkeley.

Tra i 65 predatori dagli occhi frontali nello studio, 44 avevano pupille verticali, e l’82% di loro aveva un’altezza della spalla inferiore a 16.5 pollici (42 cm).

Le pupille verticali sembrano massimizzare la capacità dei piccoli animali di giudicare le distanze delle prede.

Il team ha spiegato questo calcolando che gli indizi di profondità di campo basati sulla sfocatura sono più efficaci per stimare le distanze per gli animali corti che per quelli alti.

Il team ha spiegato questo calcolando che gli indizi di profondità di campo basati sulla sfocatura sono più efficaci per stimare le distanze per gli animali corti che per quelli alti.