How do animals see in the dark? - Anna Stöckl

איך חיות רואות בחושך? - אנה סטוקל

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Sigal Tifferet

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

לעיניים האנושיות, העולם בלילה הוא בד אפור נטול צורה.

Many nocturnal animals, on the other hand,

הרבה חיות ליליות, מצד שני,

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

חוות עולם עשיר ומגוון שמלא פרטים, צורות וצבעים.

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

אז מה מבדיל בין עשים לאנשים?

Moths and many other nocturnal animals see at night

עשים והרבה חיות ליליות אחרות רואות בלילה

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

כי העיניים שלהם מותאמות לפצות על חוסר האור.

All eyes, whether nocturnal or not,

כל העיניים, בין אם ליליות או לא,

depend on photoreceptors in the retina to detect light particles,

תלויות בקולטני אור ברשתית כדי לגלות חלקיקי אור,

known as photons.

שידועים כפוטונים.

Photoreceptors then report information about these photons to other cells

קולטני האור מעבירים את המידע בנוגע לפוטונים האלה לתאים אחרים

in the retina and brain.

ברשתית ובמוח.

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

המוח עובר על המידע ומשתמש בו כדי לבנות תמונה

of the environment the eye perceives.

של הסביבה שהעין קולטת.

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

ככל שהאור חזק יותר, יותר פוטונים פוגעים בעין.

On a sunny day,

ביום שמשי,

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

זמינים לעין פי 100 מיליון יותר פוטונים (או יותר)

than on a cloudy, moonless night.

מאשר בלילה מעונן ללא ירח.

Photons aren't just less numerous in darkness,

ולא רק שיש פחות פוטונים בחשכה,

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

אלא הם גם פוגעים בעין בדרך פחות אמינה.

This means the information that photoreceptors collect

זה אומר שהמידע שקולטני האור אוספים

will vary over time,

ישתנה עם הזמן,

as will the quality of the image.

כמו גם איכות התמונה.

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

לעיני רוב החיות היומיות,

קשה לנסות לזהות בחושך את התפזרות הפוטונים הדלילה.

is too difficult for the eyes of most daytime animals.

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

אבל ליצורי לילה, זה פשוט עניין של התאמה.

One of these adaptations is size.

אחת ההתאמות האלו היא גודל.

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

לדוגמא, קופיף הרפאים, שעיניו גדולות כמו המוח שלו,

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

בעל העיניים הכי גדולות יחסית לגודל הראש, מכל החיות.

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

אם לאנשים היה את אותו יחס עין למוח, העיניים שלנו היו בגודל של אשכוליות.

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

אבל הארובות המוגדלות של הקופיף לא התפתחו כדי שיהיה חמוד יותר,

but to gather as much light as possible.

אלא כדי לאסוף הכי הרבה אור שאפשר.

Bigger eyes can have larger openings, called pupils,

לעיניים גדולות יותר יש פתחים גדולים יותר, שנקראים אישונים,

and larger lenses,

ועדשות גדולות יותר,

allowing for more light to be focused on the receptors.

מה שמאפשר ליותר אור להתמקד על הקולטנים.

While tarsiers scan the nocturnal scene with their enormous peepers,

בעוד קופיפים יכולים לסרוק את הסצנה הלילית עם העיניים הענקיות שלהם,

cats use gleaming eyes to do the same.

חתולים משתמשים בעיניים זוהרות כדי לעשות אותו הדבר.

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

העינים של חתולים זוהרות בגלל מבנה שנקרא טפטום לוסידום

that sits behind the photoreceptors.

שיושב מאחורי קולטני האור.

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

המבנה הזה עשוי משכבות של תאים דמויי מראה שמכילים גבישים

that send incoming light bouncing back towards the photoreceptors

ששולחים אור נכנס שקופץ חזרה לקולטני האור

and out of the eye.

והחוצה מהעין.

This results in an eerie glow,

זה גורם לזוהר המוזר,

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

וגם נותן לקולטני האור הזדמנות שנייה לזהות פוטונים.

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

למעשה, המערכת הזו נתנה השראה לעיניי חתולים מלאכותיות בהן אנחנו משתמשים בכבישים.

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

קרפדות מצד שני, הותאמו לעיבוד איטי.

They can form an image

הן יכולות ליצור תמונה

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

אפילו כשפוטון בודד פוגע בכל קולטן אור בודד בשניה.

They accomplish this with photoreceptors

הן משיגות את זה עם קולטני אור

that are more than 25 times slower than human ones.

שאיטיים פי 25 מאלה האנושיים.

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

זה אומר שקרפדות יכולות לאסוף פוטונים למשך של עד ארבע שניות,

allowing them to gather many more than our eyes do

מה שמאפשר להן לאסוף הרבה יותר מהעיניים שלנו

at each visual time interval.

בכל זמן מסויים.

The downside is that this causes toads to react very slowly

החיסרון הוא שזה גורם לקרפדות להגיב מאוד לאט

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

כי הן מקבלות תמונה מעודכנת רק כל ארבע שניות.

Fortunately, they're accustomed to targeting sluggish prey.

למרבה המזל, הן התרגלו לחפש טרף אטי.

Meanwhile, the night is also buzzing with insects,

בינתיים, הלילה מלא חרקים,

such as hawk moths,

כמו רפרף ההרדוף,

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

שיכול לראות את הפרחים האהובים עליו בצבע, אפילו בלילה מואר ירח.

They achieve this by a surprising move -

הם משיגים את זה בצורה מפתיעה -

getting rid of details in their visual perception.

נפתרים מפרטים בתפישה הראייתית שלהם.

Information from neighboring photoreceptors is grouped in their brains,

מידע מקולטני אור שכנים נאסף במוח שלהם,

so the photon catch of each group is higher

אז קליטת הפוטונים של כל קבוצה גדולה יותר

compared to individual receptors.

יחסית לתאים בודדים.

However, grouping photoreceptors loses details in the image,

עם זאת, לקבץ קולטני אור גורם לאיבוד פרטים בתמונה,

as fine details require a fine grid of photoreceptors,

כי פרטים עדינים דורשים רשת עדינה של קולטני אור,

each detecting photons from one small point in space.

כל אחד מזהה פוטונים מנקודה אחת קטנה בחלל.

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

הטריק הוא לאזן את הצורך בפוטונים עם אובדן הפרטים

to still find their flowers.

ועדיין למצוא פרחים.

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

בין אם עיניים הן איטיות, עצומות, זוהרות או גסות,

it's the combination of these biological adaptations

השילוב של ההתאמות הביולוגיות

that gives nocturnal animals their unique visual powers.

הוא שנותן לחיות ליליות את כוחות הראייה היחודיים שלהן.

Imagine what it might be like to witness through their eyes

דמיינו איך זה היה לראות דרך עיניהן

the world that wakes up when the Sun goes down.

את העולם שמתעורר כשהשמש יורדת.