Вторая попытка для света: внутри кошачьего глаза нашли природное зеркало, которое отменяет законы тьмы
Необычное строение глаз домашних питомцев издавна окутано легендами, но современная наука нашла вполне земное объяснение их загадочному блеску. Оказалось, что за этой особенностью стоит сложный биологический механизм, обеспечивающий животным выживание в условиях дикой природы. Об этом сообщает журнал Popular Science.
Зеркальная защита в темноте
В древние времена египтяне полагали, что кошачьи глаза способны удерживать солнечный свет даже после заката, освещая путь своему владельцу. Однако лишь в 1929 году исследователи достоверно установили, что за сетчаткой кошки находится особый слой — тапетум люцидум. Это образование работает как высокоэффективное зеркало, возвращающее свет обратно к фоторецепторам.
Сетчатка улавливает световые частицы и преобразует их в нервные импульсы, понятные мозгу. У человека этот процесс однократный, а у кошек свет, прошедший мимо рецепторов, отражается тапетумом и получает «второй шанс» быть поглощенным. Благодаря такому механизму семейство кошачьих обладает феноменальной чувствительностью, позволяющей видеть там, где человеческий глаз фиксирует лишь абсолютную тьму.
Универсальный инструмент эволюции
Интересно, что подобная структура глаза характерна не только для ночных хищников, но и для многих травоядных животных, таких как коровы, овцы и лошади. Для них зеркальный слой служит средством безопасности, позволяя заметить угрозу в сумерках. В водной среде тапетум люцидум помогает ориентироваться дельфинам и китам, которые вынуждены охотиться и перемещаться в мутных или глубоких водах с минимальным освещением.
В то же время существа, ведущие преимущественно дневной образ жизни, лишены этой особенности. Приматы, белки и свиньи полагаются на яркость дневного солнца и не нуждаются в дополнительном усилении светового потока. Для них избыточное отражение света внутри глаза могло бы привести к размытости изображения при ярком освещении, что делает отсутствие тапетума эволюционным преимуществом.
От биологии к высоким технологиям
Уникальные свойства кошачьего зрения стали источником вдохновения для инженеров, работающих над системами искусственного интеллекта и робототехники. Профессор Ён Мин Сон из Корейского института науки и технологий разработал инновационную камеру, конструкция которой полностью имитирует глаз кошки. Устройство оснащено искусственным отражающим слоем, который значительно улучшает качество съемки в глубоких сумерках.
По мнению разработчиков, такие технологии позволяют достичь высокой светочувствительности без повышения энергопотребления, что критически важно для мобильных систем. Доктор Сон также применил в камере вертикально-щелевой зрачок, который помогает эффективно управлять глубиной резкости. Подобные системы машинного зрения в будущем найдут применение в беспилотном транспорте и носимых гаджетах, обеспечивая их надежную работу при любом уровне освещенности.
