How do animals see in the dark? - Anna Stöckl

Come fanno gli animali a vedere nel buio? - Anna Stöckl

Traduttore: Omar Nardelli Revisore: Rossana Cantaffa

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

Per l'occhio umano, il mondo di notte è un'informe tela grigia.

Many nocturnal animals, on the other hand,

Mentre, molti animali notturni lo vedono ricco di colori, dettagli e forme.

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

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

Dunque, cosa distingue le falene dall'uomo?

Moths and many other nocturnal animals see at night

Le falene ed altri animali notturni vedono di notte,

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

perché i loro occhi sono strutturati in modo da compensare la mancanza di luce.

All eyes, whether nocturnal or not,

Tutti gli occhi, notturni o meno,

depend on photoreceptors in the retina to detect light particles,

dipendono da fotorecettori della retina per rilevare le particelle di luce,

known as photons.

conosciute come fotoni.

Photoreceptors then report information about these photons to other cells

Poi, i fotorecettori inviano informazioni su questi fotoni ad altre cellule

in the retina and brain.

nella retina e nel cervello.

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

Il cervello riordina tali informazioni e le utilizza per costruire un'immagine

of the environment the eye perceives.

dell'ambiente percepito dall'occhio.

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

Più intensa è la luce, più fotoni colpiscono l'occhio.

In una giornata soleggiata,

On a sunny day,

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

sono disponibili per l'occhio 100 milioni di fotoni in più,

rispetto ad una giornata nuvolosa o una notte senza luna.

than on a cloudy, moonless night.

Photons aren't just less numerous in darkness,

I fotoni non sono semplicemente meno numerosi nell'oscurità,

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

ma colpiscono l'occhio in modi meno affidabili.

This means the information that photoreceptors collect

Ciò significa che le informazioni che i fotorecettori raccolgono,

will vary over time,

varieranno nel tempo,

as will the quality of the image.

così come farà la qualità dell'immagine.

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

Nell'oscurità, provare a rilevare una scarsa dispersione casuale di fotoni

is too difficult for the eyes of most daytime animals.

è troppo difficile per gli occhi di molti animali diurni.

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

Ma, per le creature notturne è solo una questione di adattamento.

One of these adaptations is size.

Uno di questi adattamenti è la dimensione.

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

Prendiamo il tarsio, ogni suo occhio è grande come il suo cervello,

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

rendendolo il mammifero con gli occhi più grandi, in rapporto alla sua testa.

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

Se gli umani avessero lo stesso rapporto testa-occhi,

questi ultimi sarebbero grandi come pompelmi.

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

Comunque, gli occhi del tarsio non sono così per renderlo più carino,

but to gather as much light as possible.

ma per raccogliere più luce possibile.

Bigger eyes can have larger openings, called pupils,

Occhi più grandi posso avere aperture maggiori, chiamate pupille

and larger lenses,

e cristallini più grandi,

allowing for more light to be focused on the receptors.

permettendo a più luce di essere concentrata sui recettori.

While tarsiers scan the nocturnal scene with their enormous peepers,

Mentre i tarsi scansionano la scena notturna con i loro enormi occhi,

cats use gleaming eyes to do the same.

i gatti usano occhi brillanti per fare lo stesso.

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

Gli occhi dei gatti prendono il brillio da una struttura chiamata tapetum lucidum,

that sits behind the photoreceptors.

posizionata dietro i fotorecettori.

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

Essa è formata da strati di cellule simili a specchi, contenenti cristalli

that send incoming light bouncing back towards the photoreceptors

che fanno rimbalzare la luce in arrivo, inviandola verso i fotorecettori

and out of the eye.

e fuori dall'occhio.

Il risultato di ciò è un inquietante bagliore,

This results in an eerie glow,

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

e consente ai fotorecettori di avere una seconda occasione per rilevare fotoni.

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

Questo sistema ha ispirato la creazione dei catarifrangenti usati nelle strade.

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

I rospi, invece, si sono adattati per prendersela comoda.

They can form an image

Possono formare un'immagine,

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

persino quando solo un singolo fotone al secondo colpisce ciascun fotorecettore.

They accomplish this with photoreceptors

Ciò è dovuto ai loro fotorecettori,

that are more than 25 times slower than human ones.

che sono 25 volte più lenti di quelli umani.

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

Questo significa che possono accumulare fotoni per 4 secondi,

allowing them to gather many more than our eyes do

permettendogli di raccorglierne molti di più rispetto ai nostri occhi,

at each visual time interval.

ad ogni intervallo visivo.

The downside is that this causes toads to react very slowly

Il lato negativo è che questo causa un ritardo nelle reazioni del rospo,

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

perché riceve solo ogni 4 secondi un'immagine aggiornata.

Fortunatamente, sono abituati a puntare prede lente.

Fortunately, they're accustomed to targeting sluggish prey.

Meanwhile, the night is also buzzing with insects,

Nel frattempo, la notte brulica di insetti, come le sfingidi,

such as hawk moths,

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

che riescono a vedere il loro fiore preferito a colori,

anche durante una notte molto oscura.

They achieve this by a surprising move -

Ci riescono con un metodo sorprendente,

getting rid of details in their visual perception.

rimuovono i dettagli nella loro percezione visiva.

Information from neighboring photoreceptors is grouped in their brains,

Le informazioni raccolte da fotorecettori in relazione vengono radunate nel cervello

so the photon catch of each group is higher

così che la quantità di fotoni raccolta sia maggiore,

compared to individual receptors.

comparata a quella di recettori singoli.

However, grouping photoreceptors loses details in the image,

Tuttavia, i fotorecettori raggruppati perdono dettagli nell'immagine,

as fine details require a fine grid of photoreceptors,

poiché un'immagine dettagliata richiede dei fotorecettori ben disposti,

each detecting photons from one small point in space.

ognuno dei quali rilevi fotoni da un piccolo punto nello spazio.

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

Il trucco sta nel bilanciare il bisogno di fotoni con la perdita di dettagli,

to still find their flowers.

per poter ancora trovare i fiori.

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

Che gli occhi siano lenti, enormi, brillanti o composti,

it's the combination of these biological adaptations

è la combinazione di questi adattamenti biologici

that gives nocturnal animals their unique visual powers.

che dà agli animali notturni i loro singolari poteri visivi.

Imagine what it might be like to witness through their eyes

Immaginate come sarebbe vedere attraverso i loro occhi

the world that wakes up when the Sun goes down.

il mondo che si sveglia quando il sole cala.