How do animals see in the dark? - Anna Stöckl

Jak zvířata vidí ve tmě? - Anna Stöckl

Překladatel: Vendula Vránová Korektor: Kateřina Jabůrková

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

Lidským očím svět v noci připomíná beztvaré šedivé plátno.

Many nocturnal animals, on the other hand,

Na druhou stranu řada nočních zvířat

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

zažívá bohatý a pestrý svět, plný detailů, tvarů a barev.

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

Co tedy odlišuje můry od lidí?

Moths and many other nocturnal animals see at night

Můry a mnoho dalších nočních zvířat v noci vidí,

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

protože jejich oči jsou přizpůsobeny a dokáží vyvážit nedostatek světla.

All eyes, whether nocturnal or not,

Všechny oči, ať už oči nočních tvorů nebo těch ostatních,

depend on photoreceptors in the retina to detect light particles,

spoléhají na fotoreceptory v sítnici,

known as photons.

detekující částice světla známé jako fotony.

Photoreceptors then report information about these photons to other cells

Fotoreceptory poté předají informaci o fotonech

in the retina and brain.

ostatním buňkám v sítnici a mozku.

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

Mozek informace pečlivě prozkoumá a použije k vytvoření obrazu prostředí,

of the environment the eye perceives.

které oko vnímá.

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

Čím je světlo jasnější, tím více fotonů oko zasáhne.

100 milionkrát více fotonů je oku k dispozici

On a sunny day,

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

za slunečného dne

než při zatažené, bezměsíčné noci.

than on a cloudy, moonless night.

Photons aren't just less numerous in darkness,

Fotonů je ve tmě nejenom méně,

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

ale zasahují oko i méně spolehlivým způsobem.

This means the information that photoreceptors collect

Znamená to, že informace získané fotoreceptory

will vary over time,

se budou v průběhu času měnit stejně,

as will the quality of the image.

jako se bude měnit kvalita obrazu.

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

Snažit se ve tmě zachytit skrovné, náhodně přicházející fotony,

is too difficult for the eyes of most daytime animals.

je příliš obtížné pro oči většiny denních tvorů.

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

Pro noční tvory je to jen otázka přizpůsobení se.

One of these adaptations is size.

Například velikostí.

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

U nártouna je každá oční bulva stejně velká jako jeho mozek.

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

Znamená to, že ze savců má největší oči v poměru k hlavě.

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

Kdyby lidé měli mozek a oči stejně velké, měly by naše oči velikost grepů.

Jeho rozšířené zornice se nevyvinuly kvůli roztomilému vzhledu,

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

but to gather as much light as possible.

ale k nashromáždění co nejvíce světla.

Bigger eyes can have larger openings, called pupils,

Větší oči mohou mít větší kruhové otvory, zvané zorničky,

and larger lenses,

a větší čočky,

allowing for more light to be focused on the receptors.

což umožňuje dopad většího množství světla na receptory.

While tarsiers scan the nocturnal scene with their enormous peepers,

Zatímco nártouni snímají noční scenérii pomocí svých obrovských kukadel,

cats use gleaming eyes to do the same.

kočky na to mají lesklé oči.

Kočičí oči získávají svůj lesk díky věci zvané tapetum lucidum,

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

that sits behind the photoreceptors.

která je umístěna za fotoreceptory.

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

Je tvořena z vrstev buněk vypadajících jako zrcadlo a obsahujících krystaly,

that send incoming light bouncing back towards the photoreceptors

které odráží přicházející světlo zpět k fotoreceptorům

and out of the eye.

a ven z oka.

This results in an eerie glow,

To tvoří „strašidelné” světlo

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

a dává fotoreceptorům druhou šanci k zaznamenání fotonů.

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

Ve skutečnosti tento systém inspiroval „kočičí oči”, které užíváme na silnicích.

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

Na druhou stranu ropuchy to dělají pomalu.

They can form an image

Mohou vytvářet obraz,

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

i když jednotlivé fotoreceptory zasáhne pouze jediný foton za sekundu.

They accomplish this with photoreceptors

Umožňují jim to fotoreceptory,

that are more than 25 times slower than human ones.

které jsou více než 25krát pomalejší než ty lidské.

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

To znamená, že ropuchy mohou shromažďovat fotony po dobu až 4 sekund,

allowing them to gather many more than our eyes do

což jim umožní nasbírat jich mnohem více než dokážou naše oči

at each visual time interval.

v každém vizuálním časovém intervalu.

The downside is that this causes toads to react very slowly

Nevýhodou je, že to způsobuje pomalé reagování,

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

protože aktualizovaný obraz dostávají pouze každé 4 vteřiny.

Fortunately, they're accustomed to targeting sluggish prey.

Naštěstí jsou zvyklé na to, že cílí na pomalou kořist.

Meanwhile, the night is also buzzing with insects,

V noci se ale také hemží hmyz,

such as hawk moths,

třeba dlouhozobky svízelové,

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

které vidí své oblíbené květiny v barvě i za noci plné hvězd.

Jsou toho schopny díky překvapivé schopnosti -

They achieve this by a surprising move -

getting rid of details in their visual perception.

oprostit se od detailů ve svém zrakovém vnímání.

Information from neighboring photoreceptors is grouped in their brains,

Informace z okolních fotoreceptorů jsou seskupeny v jejich mozcích,

so the photon catch of each group is higher

takže zachycení fotonu skupinou je vyšší

compared to individual receptors.

ve srovnání s jednotlivými receptory.

However, grouping photoreceptors loses details in the image,

Nicméně, seskupování fotoreceptorů vede ke ztrátě detailů v obrazu,

as fine details require a fine grid of photoreceptors,

protože jemné detaily vyžadují jemnou mřížku fotoreceptorů,

each detecting photons from one small point in space.

z nichž každý zaznamenává fotony z jednoho malého bodu v prostoru.

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

Trik je v tom nalézt rovnováhu mezi mírou fotonů a ztrátou detailu tak,

to still find their flowers.

aby našly své květiny.

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

Ať už jsou oči pomalé, obrovské, lesklé či ne tak jemné,

it's the combination of these biological adaptations

je to kombinace těchto biologických adaptací,

that gives nocturnal animals their unique visual powers.

které nočním tvorům dávají jejich jedinečné vizuální schopnosti.

Imagine what it might be like to witness through their eyes

Představte si, kdybychom mohli prostřednictvím jejich očí vidět svět,

the world that wakes up when the Sun goes down.

který ožívá po západu slunce.