Большие глаза и дихроматное зрение не помогли лошади различить цвета ночью лучше человека. Способность к цветному зрению сохраняется у лошадей только до уровня лунного света.
У лошади дихроматное зрение. Это означает, что в ее сетчатке два вида колбочек – цветовых фоторецепторов, в то время как у человека их три. То есть, лошадь днём цвета различает, но не как человек. Существует гипотеза, что лошадь в сумерках должна различать цвета лучше, чем человек (считается, что таково свойство всех дихроматов). Кроме того, у лошади одни из самых больших среди наземных животных глаза.
При недостатке освещения нужно ловить каждый фотон видимого света. Для этого ночные животные, приспособленные для видения в темноте, как правило, имеют большие глаза с большим зрачком, и коротким фокальным расстоянием. Такие глаза хорошо приспособлены для концентрации разбросанных фотонов на нескольких фоторецепторах.
Эксперименты, проведенные с собаками, показали, что они различают цвета при свете в несколько раз меньшем, чем на то способен человек. Лошади, как известно, хорошо различают цвета днем. К тому же, Глаз лошади тоже соответствует «стандартам качества» дихроматов. Но их способность различать цвета в ночном свете до сих пор не проверялась.
Эксперимент
Чтобы разобраться в цветовом зрении лошади, биологи из группы изучения зрения Университета в Лунде (Lund University) и Шведского университета сельскохозяйственных наук (The Swedish University of Agricultural Sciences) в Альнарпе (Alnarp) использовали трех лошадей. Их обучали решать задачу, основанную на различении цветов. В группу подопытных вошли 14-летний полукровный мерин Чап, 11-летний чистокровный мерин Рекс, и кобыла шотландского пони Розетт, дама весьма почтенного возраста – 33 года.
Опыты проводились в конюшне без окон при искусственном освещении. Экспериментальная установка состояла из двух стенок, разделенных перегородкой, с двумя дверцами.
Сначала лошадям давали время привыкнуть к установке. Затем они учились открывать мордой дверцы, за которыми их ждала вкусная морковка. После этого на одну дверцу прикрепляли синий квадрат, а на другую – зеленый. С этого времени морковка была только за дверцей с правильно выбранным квадратом. Для Чапа и Розетт положительным был выбор синего квадрата, а для Рекса – выбор зеленого квадрата. Ученым было важно, чтобы животные реагировали не на яркость цветного квадрата, а именно на его цвет, поэтому они чередовали синие и зеленые квадраты разной яркости. Каждый день животным давали 20 попыток, подкрепляя правильный выбор морковкой. Когда лошади начинали выбирать правильный цветной квадрат в 75% случаев, экспериментаторы считали, что они обучились.
Обучение происходило при ярком свете флуоресцентых ламп, дающих дневной уровень света 50 сd/m2 (кандела – единица освещенности). После того, как лошади обучались выбирать правильный квадрат, освещение уменьшали – лампы меняли на галогеновые с уровнем света 15 сd/m2. Каждый день света становилось все меньше и меньше (для этого применяли фильтры). Ученые проверяли, как лошади при этом справляются с задачей. Цель состояла в том, чтобы узнать, при каком пороге освещенности они станут ошибаться из-за того, что перестанут различать цвета.
Для контроля задачу с почти теми же условиями решали и люди. Испытуемыми согласились стать шесть человек, включая авторов статьи: три мужчины и три женщины, которым надо было различать синий и зеленый квадраты при разном уровне освещенности. Правда, в отличие от лошадей, людям морковку не давали, они довольствовались моральным вознаграждением.
Что видит лошадь по ночам
Из трех подопытных лошадок, только одна позволила довести эксперимент до конца. Вплоть до уровня освещенности 1,2 сd/m2 (это соответствует уровню света на закате солнца) все они делали правильный выбор. При дальнейшем снижении света Рекс, как пишут ученые, потерял интерес к задаче. Пони Розетт стало неинтересно решать задачу при уровне освещенности 0,02 сd/m2. Дольше всех продержался Чап: он правильно различал цвета вплоть до освещенности 0,02 сd/m2 (это уровень лунного света), а когда ее снизили до 0,007 сd/m2, начал выбирать квадраты случайным образом.
Испытуемые люди тоже различали цвета до уровня 0,02 сd/m2, а потом начинали путать. Только одна женщина показала феноменальный результат: она разливала цвета вплоть до 0,003 сd/m2.
Так биологи убедились в том, что, по крайней мере, некоторые лошади (например, Чап) способны различать цвета при лунном свете (0,02 сd/m2). Но получается, что по порогу цветового зрения лошади практически не отличаются от человека, несмотря на большие глаза, большой зрачок и дихроматное зрение. Очевидно, большие глаза лошади – это приспособление к сумеречному зрению. В сумерках способность видеть движущегося хищника – более насущная задача, чем различать цвета, поэтому преобладает черно-белое зрение, которое обеспечивают палочки.
