How do animals see in the dark? - Anna Stöckl

كيف ترى الحيوانات في الظلام ؟_ "آنا ستوكل "

المترجم: Ahmad Altamimi المدقّق: Mohammad Reda

To human eyes, the world at night is a formless canvas of grey.

بالنسبة للبشر ،العالم في الليل هو عبارة عن نسيج رمادي لا شكل له

Many nocturnal animals, on the other hand,

في المقابل العديد من الحيوانات الليلية

experience a rich and varied world bursting with details, shapes, and colors.

تستمتع بتجربة عالم غني ومتنوع مليء بالتفاصيل والأشكال والألوان

What is it, then, that separates moths from men?

اذاً ،ماالفرق مثلاً بين العث والإنسان ؟

Moths and many other nocturnal animals see at night

العث والعديد من الحيوانات الأخرى الليلية ترى في الليل

because their eyes are adapted to compensate for the lack of light.

لأن عيونهم تم تكيفت للتعويض عن عدم وجود ضوء.

All eyes, whether nocturnal or not,

فكل العيون سواءاً كانت لحيوانات ليللية أولغيرها

depend on photoreceptors in the retina to detect light particles,

تعتمد على خلايا مستقبلة للضوء في شبكية العين لالتقاط جذيئات الضوء

known as photons.

المعروفة باسم الفوتونات.

Photoreceptors then report information about these photons to other cells

المستقبلات الضوئية ترسل تقرير المعلومات حول هذه الفوتونات إلى خلايا أخرى

in the retina and brain.

الى شبكية العين والدماغ .

The brain sifts through that information and uses it to build up an image

الدماغ بدوره يقوم بتنقيح هذه المعلومات ويستخدمها لبناء صورة

of the environment the eye perceives.

للبيئة التي تلقتها العين .

The brighter the light is, the more photons hit the eye.

وكلما كان الضوء ساطعاً،كلما زادت عدد الفوتونات التي تضرب العين

On a sunny day,

ففي يوم مشمس ،

upwards of 100 million times more photons are available to the eye

تكون عدد الفوتونات المتاحة أكثر ب 100 مليون مرة

than on a cloudy, moonless night.

منها في ليلة غائمة بلا قمر

Photons aren't just less numerous in darkness,

الفوتونات ليست فقط أقل عددا في الضلام

but they also hit the eye in a less reliable way.

ولكنها أيضاً تضرب العين بشكل أقل فعالية

This means the information that photoreceptors collect

وهذا يعني أن المعلومات التي تتلقاها المستقبلات الضوئية

will vary over time,

سوف تختلف مع مرور الوقت،

as will the quality of the image.

ناهيك عن جودة الصورة .

In darkness, trying to detect the sparse scattering of randomly arriving photons

ففي الضلام ،محاولة الكشف عن الفوتونات العشوائية والمتفرقة التي تصل

is too difficult for the eyes of most daytime animals.

يعتبر أمر صعب للغاية بالنسبة لعيون الحيوانات التي ترى بالنهار فقط

But for night creatures, it's just a matter of adaptation.

ولكن بالنسبة للمخلوقات الليلية فهي مجرد عملية تأقلم

One of these adaptations is size.

احدى عناصر هذا التأقلم هو الحجم

Take the tarsier, whose eyeballs are each as big as its brain,

و كمثال: حيوان الأبخص الذي يمتلك عينين كل واحدة منها تعادل حجم دماغه

giving it the biggest eyes compared to head size of all mammals.

والذي يعد أكثر الثديات كبراً للعين مقارنة بحجم رأسه .

If humans had the same brain to eye ratio, our eyes would be the size of grapefruits.

لو كان لدي البشر نفس نسبة الدماغ الي العين لكانت عيوننا بحجم حبة الجريبفروت

The tarsier's enlarged orbs haven't evolved to make it cuter, however,

فتطور حجم شكل عين حيوان الأخبص لم يكن لجعله جميل الشكل

but to gather as much light as possible.

ولكن حتى يتمكن من جمع ما أمكن من الضوء

Bigger eyes can have larger openings, called pupils,

فالعيون الكبيرة لديها فتحات كبيرة تدعى البوبؤ

and larger lenses,

ولديها عدسات أكبر،

allowing for more light to be focused on the receptors.

تسمح لكمية أكبرمن الضوء من التمركز على المستقبلات الضوئية .

While tarsiers scan the nocturnal scene with their enormous peepers,

فبينما يقوم حيوان الأخبص بعمل مسح سريع للمنظرفي الليل بعينيه الكبيرتان

cats use gleaming eyes to do the same.

فإن القطط تستخدم العيون البراقة للقيام بنفس الشيئ.

Cats' eyes get their shine from a structure called the tapetum lucidum

اللمعان الموجود في عيون القطط بسبب بسبب بنية تسمى الطبقة الصافية الانعكاسية

that sits behind the photoreceptors.

والتي تقع خلف المستقبلات الضوئية

This structure is made from layers of mirror-like cells containing crystals

وتتكون هذه المادة من طبقات من الخلايا تشبة المرآة وتحتوي كريستالات

that send incoming light bouncing back towards the photoreceptors

والتي ترسل الضوء القادم ليرتد نحو المستقبلات الضوئية

and out of the eye.

ومن ثم إلى خارج العين .

This results in an eerie glow,

وهذا يؤدي الى توهج غريب ،

and it also gives the photoreceptors a second chance to detect photons.

ويعطي أيضا المستقبلات الضوئية فرصة ثانية للكشف عن الفوتونات.

In fact, this system has inspired the artificial cats' eyes we use on our roads.

في الواقع هذا النظام الهم عيون القطط الصناعية(اضواء السيارات)المستخدمة في طرقنا

Toads, on the other hand, have adapted to take it slow.

من ناحية اخرى ،الضفادع تكيفت لأخد الضوء بشكل بطيء

They can form an image

حيت أن باستطاعتها تشكيل صورة

even when just a single photon hits each photoreceptor per second.

حتى عندما يضرب فوتون واحد كل مستقبلة للضوء في الثانية الواحدة.

They accomplish this with photoreceptors

ويقوموا بهذا مع المستقبلات الضوئية

that are more than 25 times slower than human ones.

والتي تعتبر أبطأ ب 25 مرة مقارنة بالإنسان .

This means toads can collect photons for up to four seconds,

وهذا يعني أن الضفادع باستطاعتها جمع الفوتونات لمدة 4 ثواني

allowing them to gather many more than our eyes do

وتسمح لها بأن تجمع بشكل أكبر بكثير من أعيننا

at each visual time interval.

في كل فترة بصرية زمنية .

The downside is that this causes toads to react very slowly

ولكن الجانب السلبي في هذا الموضوع أن هذا يسبب ردة فعل بطيئة للضفادع

because they're only receiving an updated image every four seconds.

لأنها تستقبل فقط تحديث للصورة كل 4 ثواني

Fortunately, they're accustomed to targeting sluggish prey.

ولكن لحسن الحظ لقد تكيفوا علي استهداف الفريسة البطيئة

Meanwhile, the night is also buzzing with insects,

وفي الوقت نفسه ،الليل يغص بالكثيرمن الحشرات

such as hawk moths,

مثل عثة الصقر

which can see their favorite flowers in color, even on a starlit night.

والتي بامكانها أن ترى الزهور المفضلة لديها بالألوان وحتى بالليل

They achieve this by a surprising move -

انهم يقومون بذلك من خلال خطوة مثيرة للدهشة -

getting rid of details in their visual perception.

وذلك من خلال التخلص من التفاصيل في إدراكهم البصري.

Information from neighboring photoreceptors is grouped in their brains,

حيث ان المعلومات من المستقبلات الضوئية المجاورة يتم جمعها في أدمغتهم

so the photon catch of each group is higher

لذا فإن احتمال التقاط الفوتون في المجموعة يكون أعلى

compared to individual receptors.

بالمقارنة مع المستقبلات الفردية.

However, grouping photoreceptors loses details in the image,

ومع ذلك فإن المستقبلات الضوئية المتجمعة تفقد التفاصيل في الصورة .

as fine details require a fine grid of photoreceptors,

كما أن التفاصيل الدقيقة تتطلب شبكة دقيقة من المستقبلات الضوئية،

each detecting photons from one small point in space.

بحيث أن كل منها تكشف الفوتونات من خلال تقطة صغيرة في الفضاء

The trick is to balance the need for photons with the loss of detail

الخدعة هنا هي تحقيق التوازن بين الحاجة للفوتونات و فقدان التفاصيل

to still find their flowers.

حتى تستطيع إيجاد أزهارها...

Whether eyes are slow, enormous, shiny, or coarse,

و سواءاً كانت العيون بطيئة، هائلة، لامعة، أو خشنة(عيون مركبة)

it's the combination of these biological adaptations

فإنه المزيج من هذه التعديلات البيولوجية

that gives nocturnal animals their unique visual powers.

ما يعطي الحيوانات الليلية قوتهم البصرية الفريدة .

Imagine what it might be like to witness through their eyes

لك أن تتخيل كيف سيكون الامر لو رايت من خلال اعينهم

the world that wakes up when the Sun goes down.

في العالم الذي يستيقظ عندما تغرب الشمس .