How do animals see in the dark? - Anna Stöckl

Translator: Varduhi Mkrtchyan Reviewer: Sona Martirossian

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

Գիշերը մարդու աչքին աշխարհը տձև գորշ կտավ է թվում

Մինչդեռ շատ գիշերային կենդանիներ

Many nocturnal animals, on the other hand,

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

աշխարհն ընկալում են իր բոլոր հարուստ և բազմազան մասնիկների,ձևերի

և գույների բազմազանության մեջ

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

Եվ ուրեմն,ինչո՞վ է մարդը տարբերվում գիշերաթիթեռից

Moths and many other nocturnal animals see at night

Գիշերաթիթեռները և գիշերային այլ կենդանիներ գիշերը կարողանում են տեսնել,

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

քանի որ նրանց աչքերը հարմարեցված են մթության մեջ տեսնելուն

All eyes, whether nocturnal or not,

Թե՛ գիշերային, և թե՛ ցերեկային արարածների աչքերը

depend on photoreceptors in the retina to detect light particles,

տեսնում են՝ շնորհիվ ցանցաթաղանթի լուսաընկալիչների,

known as photons.

որոնք որսում են ֆոտոն կոչվող մասնիկները

Photoreceptors then report information about these photons to other cells

Այնուհետև լուսաընկալիչները ֆոտոնների մասին

ինֆորմացիա են տալիս

ցանցաթաղանթում և ուղեղում գտնվող մյուս բջիջներին

in the retina and brain.

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

Ուղեղը վերլուծում է այդ ինֆորմացիան և օգտագործում այն

աչքի տեսածը պատկերելու համար

of the environment the eye perceives.

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

Որքան ուժեղ է լույսը, այնքան ավելի շատ ֆոտոններ են ընկնում աչքի մեջ

On a sunny day,

Արևոտ օրերին

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

աչքին հասանելի է ավելի քան 100 միլիոն անգամ շատ ֆոտոն

քան ամպամած անլուսին գիշերը

than on a cloudy, moonless night.

Photons aren't just less numerous in darkness,

Ֆոտոնները մթության մեջ ոչ միայն պարզապես քիչ են,

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

այլև աչքին են բախվում ոչ այնքան կանոնավոր

This means the information that photoreceptors collect

Սա նշանակում է, որ լուսաընկալիչների հավաքած ինֆորմացիան

will vary over time,

ժամանակի ընթացքում փոփոխվում է

as will the quality of the image.

նույնը վերաբերում է պատկերի որակին

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

Մթության մեջ փորձել տարբերել նոսր, տարածության մեջ ցրված ֆոտոնները

is too difficult for the eyes of most daytime animals.

ցերեկային շատ կենդանիների աչքերի համար բավականին դժվար է

Սակայն գիշերային կենդանիների համար դա պարզապես հարմարվելու խնդիր է

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

One of these adaptations is size.

Հարմարվելու ձևերից մեկը չափերի հետ է կապված

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

Օրինակ՝երկարակրունկը,որի ակնախնձորներից յուրաքանչյուրը իր ուղեղի չափ է,

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

դարձնում է նրան գլխի չափերի համեմատ ամենամեծ աչքեր ունեցող կաթնասունը

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

Նույն հարաբերակցության դեպքում մարդու աչքերը թուրինջի չափ կլինեին

Երկարակրունկի մեծ ակնախնձորները ոչ թե նախատեսված են

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

նրանց սիրունիկ տեսքի,

but to gather as much light as possible.

այլ հնարավորինս շատ լույս կլանելու համար

Bigger eyes can have larger openings, called pupils,

Ավելի մեծ աչքերը կարող են ունենալ ավելի մեծ բացվածքներ,

որոնք կոչվում են բիբեր և ավելի մեծ ոսպնյակներ,որոնք

and larger lenses,

allowing for more light to be focused on the receptors.

թույլ են տալիս,որ ավելի շատ լույս կուտակվի ընկալիչների վրա

While tarsiers scan the nocturnal scene with their enormous peepers,

Մինչ երկարակրունկները գիշերային տեսարանը սկանավորում են իրենց խոշոր «կոպերով»,

կատուներն օգտագործում են իրենց փայլփլուն աչքերը

cats use gleaming eyes to do the same.

Կատուները իրենց աչքերի «լուսավորությունը»

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

ստանում են tapetum lucidum կոչվող թաղանթից,

that sits behind the photoreceptors.

որը գտնվում է լուսաընկալիչների ետևում

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

Այս թաղանթը բաղկացած է հայելանման բջիջներից, որոնց մեջ կան բյուրեղներ,

that send incoming light bouncing back towards the photoreceptors

որոնք ներթափանցող լույսը անդրադարձնում են լուսաընկալիչներին,

and out of the eye.

իսկ հետո աչքից դուրս են մղում

This results in an eerie glow,

Սա առաջացնում է ուժեղ լույս,

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

և լուսաընկալիչներին ֆոտոններ որսալու երկրորդ հնարավորություն է տրվում

Իրականում, հենց այս սկզբունքով են ստեղծվել ավտոմեքենաների լուսարձակները,

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

որոնք մենք օգտագործում ենք ճանապարհներին

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

Իսկ ա՛յ,դոդոշները հարմարվել են լույսը դանդաղ ընկալել

They can form an image

Նրանք պատկերը կարողանում են տեսնել,

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

անգամ եթե վայրկյանում մի լուսաընկալիչին մեկ ֆոտոն է հարվածում

Դոդոշների մոտ դա տեղի է ունենում լուսաընկալիչների միջոցով,

They accomplish this with photoreceptors

that are more than 25 times slower than human ones.

որոնք 25 անգամ ավելի դանդաղ են գործում, քան մարդունը

Սա նշանակում է,որ դոդոշները կարողանում են մինչև 4-րդ վայրկյանը

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

ֆոտոն կուտակել,ինչը թույլ է տալիս կուտակել շատ ավելին,քան մեր աչքերը՝

allowing them to gather many more than our eyes do

at each visual time interval.

ժամանակի մեկ միավորի ընթացքում

The downside is that this causes toads to react very slowly

Վատ կողմն այն է,որ այս պատճառով դոդոշներն ավելի դանդաղ են արձագանքում

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

քանի որ նրանք 4 վայրկյանը մեկ են թարմացված պատկեր տեսնում

Բարեբախտաբար, դոդոշները սովոր են թիրախի տակ առնել դանդաղաշարժ զոհերի

Fortunately, they're accustomed to targeting sluggish prey.

Meanwhile, the night is also buzzing with insects,

Այդ ընթացքում գիշերը լցվում է այնպիսի միջատներով,

such as hawk moths,

ինչպիսիք են,օրինակ,իլիկաթիթեռները,որոնք

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

իրենց սիրելի ծաղիկները անգամ աստղալից գիշերը գունավոր են տեսնում

They achieve this by a surprising move -

Նրանք սա հաջողացնում են մի անսպասելի շարժումով՝

getting rid of details in their visual perception.

ազատվելով իրենց տեսողական դաշտի մանր առարկաներից

Information from neighboring photoreceptors is grouped in their brains,

Ինֆորմացիան մոտակա լուսաընկալիչներից կուտակվում է նրանց ուղեղում,

so the photon catch of each group is higher

ուստի,յուրաքանչյուր խմբի ընկալունակությունն ավելին է,

compared to individual receptors.

քան առանձին ընկալիչների պարագայում

However, grouping photoreceptors loses details in the image,

Այնուամենայնիվ,լուսաընկալիչների կուտակումը

առաջացնում է պատկերի վատ տեսանելիություն,

as fine details require a fine grid of photoreceptors,

քանի որ լավ լուսաընկալիչների ցանց ունենալու համար

հարկավոր են լավ մասնիկներ որոնցից յուրաքանչյուրը

each detecting photons from one small point in space.

տարածության մեջ հայտնաբերում է մի կետից դուրս եկող ֆոտոններ,

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

Որպեսզի ծաղիկները տեսանելի դառնան, անհրաժեշտ է ինչ-որ բան

զոհաբերել՝ կամ ֆոտոնները, կամ մասնիկները

to still find their flowers.

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

Էական չէ՝ աչքերը դանդաղկո՞տ են, հսկայակա՞ն, փայլփլո՞ւն, թե՝ խամրած,

it's the combination of these biological adaptations

հենց այս կենսաբանական հարմարումների համակցությունն է,որ

that gives nocturnal animals their unique visual powers.

գիշերային կենդանիներին բացառիկ տեսողական ուժ է հաղորդում

Imagine what it might be like to witness through their eyes

Պատկերացրեք, թե ինչպիսին կլիներ նրանց աչքերով

the world that wakes up when the Sun goes down.

աշխարհը,որն արթնանում է արևի մայր մտնելուն պես