Potrivit unui studiu asupra a 214 specii de animale terestre, publicat în revista Science Advances, nișa ecologică a unui animal este un predictor puternic al formei pupilelor.
Studiul sugerează că pupilele ar putea dezvălui dacă un animal este vânător sau vânat. Credit imagine: Tambako the Jaguar / CC BY-ND 2.0.
Speciile cu pupile care au fante verticale au mai multe șanse să fie prădători care sunt activi atât ziua cât și noaptea.
În schimb, cele cu pupile alungite pe orizontală au mari șanse să fie specii ierbivore cu ochii pe părțile laterale ale capului.
Pupilele circulare au fost legate de fornăritorii activi, sau de animalele care își urmăresc prada.
Pentru a explica de ce pupilele alungite orizontal, cu puține excepții, corespundeau animalelor de pradă care pasc, cum ar fi oile, căprioarele și caii, autorii studiului – profesorul Martin Banks de la Universitatea din California, Berkeley, și coautorii săi – au apelat la modele computerizate pentru a studia efectele diferitelor forme de pupile.
Cercetătorii au descoperit că pupilele orizontale au extins câmpul vizual efectiv. Atunci când sunt întinse orizontal, pupilele sunt aliniate cu solul, primind mai multă lumină din față, din spate și din lateral.
Orientarea ajută, de asemenea, la limitarea cantității de lumină orbitoare de la soarele de deasupra, astfel încât animalul poate vedea mai bine solul.
“Prima cerință vizuală cheie pentru aceste animale este detectarea prădătorilor care se apropie, care de obicei vin de la sol, așa că au nevoie să vadă panoramic pe sol cu puncte oarbe minime. A doua cerință critică este că, odată ce detectează un prădător, trebuie să vadă pe unde aleargă. Ei trebuie să vadă suficient de bine cu colțul ochiului pentru a alerga rapid și a sări peste lucruri”, a explicat profesorul Banks.
Dar ce se întâmplă cu această orientare atunci când animalul își coboară capul pentru a paște? Dacă pupila urmează înălțimea capului, ele ar deveni mai verticale.
“Pentru a verifica acest lucru, am petrecut ore întregi la grădina zoologică din Oakland, adesea înconjurat de elevi în excursii, pentru a observa diferitele animale. Cu siguranță, atunci când caprele, antilopele și alte animale de pradă care pășunează își lăsau capul în jos pentru a mânca, ochii lor se roteau pentru a menține alinierea orizontală a pupilelor cu solul”, a declarat profesorul Banks.
“Ochii animalelor care pășunează se pot roti cu 50 de grade sau mai mult în fiecare ochi, o gamă de 10 ori mai mare decât cea a ochilor umani.”
Pentru prădătorii de ambuscadă cu pupile cu fante verticale, oamenii de știință au remarcat importanța de a măsura cu exactitate distanța de care animalele ar avea nevoie pentru a se năpusti asupra prăzii.
Ei au identificat trei indicii utilizate în general pentru a măsura distanța: stereopsia; paralaxul de mișcare, în care obiectele mai apropiate se deplasează mai departe și mai repede în câmpul nostru vizual; și neclaritatea, în care obiectele aflate la distanțe diferite sunt neclare.
Ei au exclus paralaxul de mișcare ca factor, deoarece folosirea acestui indiciu ar necesita mișcarea capului care ar putea dezvălui poziția prădătorului.
“Cele două indicii rămase, disparitatea binoculară și neclaritatea, funcționează împreună cu pupilele alungite vertical și cu ochii orientați în față”, au spus cercetătorii.
“Vederea binoculară funcționează mai bine la judecarea diferențelor atunci când contururile sunt verticale și obiectele sunt la distanță, în timp ce neclaritatea intră în joc pentru contururile orizontale și țintele din câmpul apropiat. Pupilele cu fante verticale maximizează ambele indicii.”
Totuși, pupilele verticale nu sunt distribuite în mod egal în rândul prădătorilor de ambuscadă.
“Un lucru surprinzător pe care l-am observat din acest studiu este că pupilele cu fante au fost legate de prădătorii care erau aproape de sol. Astfel, pisicile domestice au fante verticale, dar pisicile mai mari, cum ar fi tigrii și leii, nu au. Pupilele lor sunt rotunde, ca ale oamenilor și ale câinilor”, a declarat coautorul studiului, Dr. William Sprague de la Universitatea din California, Berkeley.
Printre cei 65 de prădători cu ochi frontali din studiu, 44 aveau pupilele verticale, iar 82% dintre ei aveau înălțimea umerilor mai mică de 16 metri.5 inch (42 cm).
Pupile verticale par să maximizeze capacitatea animalelor mici de a judeca distanțele de pradă.
Echipa a explicat acest lucru calculând că indiciile de adâncime a câmpului bazate pe neclaritate sunt mai eficiente pentru estimarea distanțelor pentru animalele scunde decât pentru cele înalte.