การมองเห็นในเวลากลางคืนของแมว: พวกมันมองเห็นในที่มืดได้อย่างไร และทำไมการมองเห็นในเวลากลางคืนจึงพิเศษ

แมวเป็นสัตว์ที่มีดวงตาที่เป็นเอกลักษณ์และพิเศษมาก แม้ว่าในแต่ละวันพวกเขาจะมองเห็นทุกอย่างพร่ามัวราวกับว่ามีคนทำแว่นหาย เมื่อพลบค่ำ พวกเขารู้แน่ชัดว่าตัวเองอยู่ที่ไหน และพวกเขาเคลื่อนไหวอย่างไรโดยไม่สะดุดหรือเสียสมาธิจากสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัว แต่ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น? อะไรทำให้ดวงตาของพวกเขาแตกต่างจากดวงตาของเรา?

คำตอบอยู่ที่สัญชาตญาณการล่าและการวิวัฒนาการของระบบการมองเห็นของพวกมัน เหยื่อที่แมวป่าล่าในป่าจะอ่อนแอที่สุดในช่วงพระอาทิตย์ตกดินหรือช่วงเช้ามืด ดังนั้น การมองเห็นในเวลากลางคืนของแมวนั้นแตกต่างจากของมนุษย์มาก และได้รับการปรับแต่งให้ใช้ประโยชน์จากแสงที่มีอยู่น้อยนิดให้เกิดประโยชน์สูงสุด ตรวจจับการเคลื่อนไหวเล็กน้อย และตรวจสอบมุมมองภาพที่กว้างมาก

ดวงตาของแมวปรับตัวเข้ากับความมืดได้อย่างไร

ในสภาพแสงน้อย ดวงตาของมนุษย์ต้องการเวลาไม่กี่วินาทีในการปรับตัวและมองเห็น "บางสิ่ง" แต่ในความมืดสนิท เราจะไม่สามารถมองเห็นอะไรได้เลยหากไม่มีอุปกรณ์ช่วย เช่น แว่นมองกลางคืนหรือกล้องอินฟราเรด ซึ่งแตกต่างจากแมว เราเป็นสัตว์หากินกลางวันดังนั้น การมองเห็นในเวลากลางคืนของเราจึงไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนักนับตั้งแต่เริ่มวิวัฒนาการ และเราพึ่งพาแสงแดดและสีมากกว่าเดิม

ถ้าเรามองแมว เราจะสังเกตเห็นได้ทันทีว่าดวงตาของมันแตกต่างจากดวงตาของเรา รูม่านตาของแมวมีรูปร่างเป็นวงรีและวางตัวในแนวตั้ง ซึ่งช่วยให้พวกมัน... เพื่อปิดฉากด้วยเส้นบางๆ ที่มีแสงสว่างมาก และขยายรูม่านตาให้กว้างขึ้นอย่างมากในที่แสงน้อย ด้วยวิธีนี้ พวกมันสามารถควบคุมปริมาณแสงที่เข้าสู่ดวงตาได้อย่างแม่นยำ และเมื่อจำเป็น ก็สามารถขยายรูม่านตาให้กว้างขึ้นได้อีก เพื่อดักจับแสงได้มากขึ้น ยิ่งกว่ามนุษย์

ความสามารถในการขยายรูม่านตาของแมวนั้นน่าทึ่งมาก รูม่านตาของแมวสามารถเปลี่ยนขนาดได้ระหว่าง 135 ถึงมากกว่า 200 ครั้ง ในขณะที่รูม่านตาของมนุษย์เปลี่ยนได้เพียงประมาณ 15 ครั้งเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ แมวจึงสามารถ... ปรับสายตาของคุณให้เข้ากับระดับแสงที่หลากหลายมากตั้งแต่ภายในอาคารที่มีแสงสลัวไปจนถึงพระอาทิตย์ตกที่มืดสนิท กล้องตัวนี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการมองเห็นในเวลากลางคืนและช่วงพลบค่ำได้สูงสุด

รูปทรงแนวตั้งของรูม่านตายังช่วยให้พวกเขา... ปรับปรุงการโฟกัสในระยะต่างๆ พวกมันสามารถควบคุมการเข้าสู่ส่วนต่างๆ ของดวงตาของแสงได้แล้ว นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมในเวลากลางวัน เราจึงเห็นแมวของเรามีรูม่านตาที่เกือบจะเป็นเส้นตรง และในเวลากลางคืนหรือเมื่อมันกำลังเล่นและตื่นเต้น ดวงตาของมันจะเบิกกว้างและเป็นสีดำสนิท

Tapetum lucidum: “กระจก” ภายในที่ช่วยขยายแสง

ดวงตาของพวกมันมีเยื่อบางๆ ที่เรียกว่า tapetum lucidumนี่คือเนื้อเยื่อที่อยู่ด้านหลังลูกตา ถัดจากเรตินา หน้าที่ของมันคือการสะท้อนแสงเพื่อให้แสงผ่านกลับเข้าไปในชั้นเซลล์รับแสง มันทำหน้าที่เหมือน "กระจก" ภายใน มันสะท้อนแสงได้มากกว่า 50% ของแสงที่ควรจะผ่านเข้าไปถึงเรตินาทำให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้และเพิ่มความไวในการตรวจจับในสภาพแวดล้อมที่มืดได้มากยิ่งขึ้น

ตาเปตัม ลูซิดัม ก็เป็นอีกเหตุผลหนึ่งเช่นกันว่าทำไม ดวงตาของแมวดูเหมือนจะเรืองแสง เมื่อคุณถ่ายรูปพวกมันโดยใช้แฟลชหรือส่องไฟฉายไปที่พวกมันในเวลากลางคืน สิ่งที่เราเห็นไม่ใช่แสงเรืองรองมหัศจรรย์ แต่เป็นแสงที่เข้าสู่ดวงตา สะท้อนจากชั้นสะท้อนแสง และออกมาอีกครั้ง สำหรับการล่าเหยื่อ กลไกนี้ถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก เพราะแม้ในที่แสงน้อยมาก แมวก็ยังสามารถแยกแยะรูปร่าง สิ่งกีดขวาง และเหยื่อที่อาจเป็นไปได้

สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่า แม้จะมีการปรับตัวมากมาย แต่แมวก็ไม่สามารถมองเห็นในความมืดสนิทได้ พวกมันจำเป็นต้องมองเห็นอยู่เสมอ แสงสว่างโดยรอบในปริมาณน้อยที่สุด (แสงจันทร์ แสงไฟถนน แสงจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ) เพื่อให้เซลล์รับแสงรูปแท่งและเยื่อบุตาชั้นในทำงานได้ ที่สำคัญคือ แม้ในปริมาณแสงที่เรามองไม่เห็นอะไรเลย พวกมันก็ยังสามารถกำหนดทิศทางและรับรู้การเคลื่อนไหวได้

อวัยวะรับแสงของแมว: เซลล์รูปแท่งสำหรับมองในเวลากลางคืน และเซลล์รูปกรวยสำหรับมองสี

เรตินาประกอบด้วยเซลล์รูปแท่ง (ซึ่งดูดซับแสง) มากกว่าเซลล์รูปกรวย (ซึ่งดูดซับสี) จึงถูกออกแบบมาให้มองเห็นในที่มืด ในกรณีของแมว สัดส่วนของเซลล์รูปแท่งคือ เหนือกว่าสายตาของมนุษย์อย่างมากนั่นหมายความว่าพวกเขามีความไวต่อแสงสลัวและการเคลื่อนไหวอย่างเหลือเชื่อ แต่การรับรู้สีและความคมชัดในที่แสงสว่างจ้ากลับมีข้อจำกัดมากกว่า

เซลล์รูปแท่งมีหน้าที่รับผิดชอบในเรื่องต่อไปนี้ การมองเห็นในเวลากลางคืน การมองเห็นรอบข้าง และการตรวจจับการเคลื่อนไหวในแมว แท่งรับแสงเหล่านี้จำนวนมากเชื่อมต่อกัน forming เป็นปุ่มเล็กๆ ก่อนที่จะไปถึงเส้นประสาทตา โครงสร้างนี้ทำให้ระบบการมองเห็นของแมวมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและเงาที่เคลื่อนไหว แม้ในสภาพแสงน้อยมาก

ส่วนเรื่องปุ่มรับรส แมวมีจำนวนปุ่มรับรสน้อยกว่าและมีเม็ดสีน้อยกว่ามนุษย์ด้วย ดังนั้น... การมองเห็นของเขาเป็นแบบสองสีนี่จึงอธิบายได้ว่าทำไมแมวเหล่านี้จึงแยกแยะสีได้ไม่ดีนัก นอกจากเฉดสีฟ้าหรือม่วง และเฉดสีเขียวบางเฉด สีแดง สีส้ม และสีเหลืองบางเฉดจะดูเหมือน... สีโทนอ่อนหรือสีเทาซึ่งคล้ายกับสิ่งที่คนตาบอดสีรับรู้ในโทนสีแดง

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติก็คือ โลกแห่งการมองเห็นของพวกมันนั้นมีสีสันและรายละเอียดที่คมชัดน้อยลง แต่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับสิ่งที่ผู้ล่าต้องการ: ตรวจจับการเคลื่อนไหวเล็กน้อยในหญ้าเพื่อใช้สายตาติดตามเหยื่อที่วิ่งเร็วมาก หรือเพื่อเฝ้าระวังอาณาเขตของคุณโดยไม่จำเป็นต้องใช้ไฟส่องสว่าง

ขอบเขตการมองเห็น ความคมชัด และความสามารถในการตรวจจับการเคลื่อนไหว

ด้วยคุณสมบัติทั้งหมดนี้ ทำให้ดวงตาของแมวสามารถมองเห็นได้ดีกว่ามนุษย์ถึงแปดเท่าเมื่อเริ่มพลบค่ำ นอกจากนี้ ขอบเขตการมองเห็นของพวกมันยังกว้างประมาณ 200 องศา เทียบกับ 180 องศา มีขนาดประมาณเท่าศีรษะของคน ทำให้พวกเขามีวิสัยทัศน์ด้านข้างที่กว้างขึ้นเล็กน้อย ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถตรวจสอบสภาพแวดล้อมได้ดีขึ้นโดยไม่ต้องหันศีรษะมากนัก

แม้ว่าการมองเห็นในเวลากลางคืนของแมวจะเหนือกว่ามนุษย์อย่างเห็นได้ชัด แต่พวกมันก็มีสายตาสั้นเล็กน้อย พวกมันไม่สามารถโฟกัสวัตถุที่อยู่ไกลมากได้อย่างแม่นยำ และมี... บริเวณที่มีความใสสูงสุดอยู่ระหว่าง 3 ถึง 6 เมตรที่ระยะต่ำกว่า 3 เมตร พวกเขาอาจมีอาการสายตายาว (โฟกัสในระยะใกล้ได้ยาก) และที่ระยะเกิน 6 เมตร ภาพจะเริ่มเบลอมากขึ้น

เมื่ออยู่ในที่ที่มีแสงสว่างมาก เซลล์รูปแท่งของพวกมันจะอิ่มตัวและแยกแยะได้ยากว่าเซลล์ใดกำลังถูกกระตุ้น ส่งผลให้ ความคมชัดในการมองเห็นของแมวในเวลากลางวันลดลงและภาพอาจดูไม่ชัดเจนสำหรับพวกมัน นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่แมวอาจพึ่งพาการได้ยิน การดมกลิ่น และหนวดในการสำรวจมากกว่า แม้ว่าจะมีแสงสว่างเพียงพอแล้วก็ตาม

สิ่งที่พวกเขาทำได้ดีเยี่ยมจริงๆ คือในด้านนี้ การตรวจจับการเคลื่อนไหวที่เล็กน้อยและรวดเร็วเรตินาของพวกมันซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์รูปแท่ง มีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแสง เงาที่เคลื่อนไหว และการสั่นไหวเล็กน้อยของใบไม้หรือขนสัตว์ พวกมันสามารถรับรู้การเคลื่อนไหวได้ราวกับภาพช้าเมื่อบางสิ่งเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน การเคลื่อนไหวที่ช้ามากอาจไม่เป็นที่สังเกตเห็นและดูเหมือนหยุดนิ่ง

นอกจากนี้ แมวยังมี... เปลือกตาชั้นใน สิ่งนี้ช่วยให้ดวงตาชุ่มชื้นและปกป้องพื้นผิวตา การที่ดวงตาชุ่มชื้นขึ้น ทำให้พวกมันไม่จำเป็นต้องกระพริบตาบ่อย ซึ่งช่วยให้พวกมันสามารถจ้องมองได้อย่างมั่นคงและจดจ่อได้นานขึ้น เมื่อสังเกตเหยื่อหรือตรวจสอบสภาพแวดล้อมในที่มืดสนิท

การปรับตัวทั้งหมดนี้ทำให้แมวเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านแสงน้อยอย่างแท้จริง การมองเห็นของพวกมันไม่ได้เน้นที่สีหรือรายละเอียดที่แม่นยำมากนัก แต่เน้นที่ประโยชน์ใช้สอย การเอาตัวรอด และการพรางตัว ทำให้พวกมันสามารถเคลื่อนไหวไปมาในเวลากลางคืนได้อย่างง่ายดายราวกับเวทมนตร์ ซึ่งดูน่าอัศจรรย์สำหรับเรา น่าสนใจใช่ไหม?