Tapetum lucidum -Tapetum lucidum

Темно-синий, бирюзовый и золотой Tapetum lucidum из коровьего глаза
Сетчатка беспородной собаки с сильным тапетальным рефлексом


Тапетум ( / т ə р я т ə м л у с я д ə м / , от Латинского тапетум  «яркий гобелен, укрывная»; . Пл Тапет люцида ) представляет собой слой ткани в глазе многих позвоночных . Расположенный непосредственно за сетчаткой , он представляет собой ретрорефлектор . Он отражает видимый свет обратно через сетчатку, увеличивая свет, доступный фоторецепторам (хотя и слегка размывая изображение). Tapetum lucidum способствует лучшему ночному зрению у некоторых животных. Многие из этих животных ведут ночной образ жизни , особенно плотоядные , а другие - глубоководные .

Подобные приспособления происходят и у некоторых видов пауков . Приматы Haplorhine , включая человека, ведут дневной образ жизни и не имеют тапетума lucidum .

Функция и механизм

Сосудистая оболочка удалена от глаза теленка, tapetum lucidum кажется переливающейся синей

Наличие Tapetum lucidum позволяет животным видеть при более тусклом свете, чем это было бы возможно в противном случае. Тапетум , который радужные , отражает свет примерно на интерференционных принципах тонкопленочных оптики , как показано в других радужных тканях. Однако клетки tapetum lucidum являются лейкофорами , а не иридофорами .

В тапетуме функционирует как ретрорефлектор , которая отражает свет непосредственно назад вдоль пути прохождения света. Это служит для согласования исходного и отраженного света, тем самым сохраняя резкость и контраст изображения на сетчатке. Тапетум отражает с конструктивной интерференцией , тем самым увеличивая количество света , проходящего через сетчатку. У кошек Tapetum lucidum увеличивает чувствительность зрения на 44%, позволяя кошке видеть свет, невидимый для человеческого глаза.

Было высказано предположение, что некоторые рыбы-фонарики могут использовать свет для глаз как для обнаружения, так и для общения с другими рыбами-фонариками.

Классификация

Классификация анатомических вариантов Тапета Lucida определяет четыре типа:

  1. Тапетум сетчатки , наблюдаемый у костистых животных , крокодилов , сумчатых и летучих мышей . Тапетум находится в пределах пигментного эпителия сетчатки ; у трех других типов тапетум находится в сосудистой оболочке позади сетчатки.
  2. Хориоидальный гуаниновый тапетум , наблюдаемый у эластобранхий ( скатов , скатов и акул ) и химер . Тапетума является палисадной клетоксодержащей стопки плоских гексагональных кристаллов гуанина .
  3. Choroidal tapetum cellulosum , наблюдаемый у хищников , грызунов и китообразных . Тапетума состоит из слоев клеток , содержащих организованные, высоко преломляющих кристаллов. Эти кристаллы разнообразны по форме и составу.
  4. Фиброзный тапетум хориоидеи , наблюдаемый у коров , овец , коз и лошадей . Тапетума представляет собой массив из внеклеточных волокон.

Функциональные различия между этими четырьмя типами tapeta lucida неизвестны.

Эта классификация не включает Tapeta lucida у птиц. Киви , каменные кроншнепы , морская цапля , нелетающее какапо и многие козодои , совы и другие ночные птицы, такие как ласточкино-хвостатая чайка, также обладают тапетумом люцидом. В эту классификацию также не входит необычное фокусирующее зеркало в глазу рыбе-призрака .

Как и у людей, у некоторых животных отсутствует tapetum lucidum, и они обычно ведут дневной образ жизни . К ним относятся приматы , белки, некоторые птицы, красный кенгуру и свинья. Приматы Strepsirrhine в основном ведут ночной образ жизни и, за исключением нескольких дневных видов Eulemur , имеют тапетум lucidum .

Когда присутствует tapetum lucidum, его расположение на глазном яблоке меняется в зависимости от расположения глазного яблока в голове, так что во всех случаях tapetum lucidum улучшает ночное зрение в центре поля зрения животного .

Помимо блеска для глаз, сам тапетум люцидум имеет цвет. Его часто называют радужным. У тигров он зеленоватый. У жвачных животных он может быть золотисто-зеленым с синей периферией или беловатым или бледно-голубым с лиловым краем. У собак он может быть беловатым с синей периферией. Цвет оленей меняется в зависимости от сезона, что позволяет животным лучше избегать хищников зимой при слабом освещении за счет более размытого зрения.

Сияние глаз

Отражение вспышки фотоаппарата от tapetum lucidum

Блеск для глаз - это видимый эффект tapetum lucidum. Когда свет попадает в глаз животного, имеющего люцидный тапетум, кажется , что зрачок светится. Сияние глаз можно увидеть у многих животных, на природе и на фотографиях со вспышкой . При слабом освещении ручного фонарика достаточно, чтобы свет был хорошо заметен людям (несмотря на их плохое ночное зрение ). Блеск для глаз бывает самых разных цветов, включая белый , синий , зеленый , желтый , розовый и красный . Однако, поскольку блеск для глаз является разновидностью радужной оболочки , цвет меняется в зависимости от угла, под которым он виден, и минералов, составляющих отражающие кристаллы тапетума-люцида.

Белый блеск для глаз встречается у многих рыб, особенно у судака ; синий блеск для глаз встречается у многих млекопитающих, таких как лошади ; зеленый блеск для глаз встречается у млекопитающих, таких как кошки , собаки и еноты ; красный блеск для глаз встречается у койотов , грызунов , опоссумов и птиц .

Трехмесячный щенок черного лабрадора с явным блеском глаз.

Хотя в человеческих глазах отсутствует tapetum lucidum, они все же демонстрируют слабое отражение от глазного дна , что можно увидеть на фотографии с эффектом красных глаз и при свете в ближнем инфракрасном диапазоне. Другой эффект у людей и других животных, который может напоминать блеск для глаз , - лейкокория , которая представляет собой белый блеск, указывающий на такие аномалии, как катаракта и рак .

У голубоглазых кошек и собак

Кошка с непонятными глазами и эффектом красных глаз в одном глазу
Красные глаза сиамской кошки смешиваются с голубыми глазами

Кошки и собаки с голубым цветом глаз могут проявлять как эффект « красных глаз», так и блеск для глаз . У обоих видов есть tapetum lucidum , поэтому их зрачки могут светиться глазами. Однако на цветных фотографиях со вспышкой у людей с голубыми глазами также может отображаться отчетливый красный свет. Люди с гетерохромией могут проявлять красный блеск для голубого глаза и нормальный желтый / зеленый / синий / белый свет для другого глаза. К ним относятся кошки с разными глазами и собаки с двумя глазами . Эффект красных глаз не зависит от блеска глаз: на некоторых фотографиях людей с тапетум люцидум и гетерохромией блеск глаз тусклый, но зрачок голубого глаза все еще кажется красным. Это наиболее очевидно, когда человек не смотрит в камеру, потому что tapetum lucidum намного менее обширен, чем сетчатка.

У пауков

У большинства видов пауков также есть тапетум , который находится только в их меньших боковых глазах; большие центральные глаза не имеют такой структуры. Он состоит из отражающих кристаллических отложений и, как полагают, выполняет функцию, аналогичную одноименной структуре позвоночных. У пауков можно выделить четыре основных паттерна:

  1. Примитивный тип (например, Mesothelae , Orthognatha ) - простой лист за сетчаткой
  2. Каноэ-образный тип (например, Araneidae , Theridiidae ) - две боковые стенки, разделенные щелью для нервных волокон.
  3. Решетчатый тип (например, Lycosidae , Pisauridae ) - относительно сложная структура в форме гриля.
  4. Нет тапетума (например, Salticidae )

Использование людьми

В темноте блеск глаз раскрывает этого енота

Люди используют сканирование отраженного света для обнаружения и идентификации видов животных в темноте, а также используют обученных поисковых собак и лошадей в ночное время, поскольку эти животные получают выгоду от улучшенного ночного видения благодаря этому эффекту.

Использование блеска для опознавания животных в темноте учитывает не только его цвет, но и несколько других особенностей. Цвет примерно соответствует типу tapetum lucidum с некоторыми вариациями между видами. Другие особенности включают расстояние между учениками относительно их размера; высота над землей; манера мигания (если есть); и движение блеска глаз (подпрыгивание, ткачество, подпрыгивание, прыжок, лазание, полет).

Искусственный тапетум люцидум

Изготовленные ретрорефлекторы, смоделированные по образцу tapetum lucidum, описаны в многочисленных патентах и ​​сегодня имеют множество применений. Самый ранний патент, первым используется в «Catseye» бренд поднял тротуар маркеров , был вдохновлен тапетумом глаза кошки. Более недавнее использование ретрорефлекторов, помогающих обеспечить безопасную связь между двумя станциями в пределах прямой видимости , смоделировано после комбинации тапетума люцидума и биолюминесцентного «фонарика» в рыбах-фонариках семейств Anomalopidae и Stomiidae .

Патология

Известно, что у собак некоторые лекарства нарушают точную организацию кристаллов tapetum lucidum , что ставит под угрозу способность собаки видеть при слабом освещении. Эти препараты включают этамбутол , макролидные антибиотики, дитизон , противомалярийные препараты , некоторые антагонисты рецепторов H 2 и сердечно-сосудистые агенты. Нарушение «объясняется хелатирующим действием, которое удаляет цинк из тапетальных клеток».

Галерея

Традиционно было трудно получить изображения сетчатки глаза животных с помощью tapetum lucidum, потому что устройства для офтальмоскопии, разработанные для людей, полагаются на высокий уровень осевого освещения. Этот вид освещения вызывает сильный рефлекс или обратное рассеяние при взаимодействии с тапетумом. Однако новые устройства с переменным освещением могут сделать это возможным.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки

  • СМИ, связанные с Eyeshine на Викискладе?