A madarak látása
A madarak egyik legfontosabb érzékszerve a szem, hiszen a jó látás elengedhetetlen a biztonságos repüléshez. Számos olyan adaptációval rendelkeznek, amelyekkel felülmúlják a többi gerinces látását. A madarak szeme hasonlít a hüllőkéhez, de szemlencséjük elhelyezkedése előnyösebb, akárcsak az emlősöké. A szemet a többi szárazföldi gerinceshez hasonlóan a szemhéjak védik, valamint egy átlátszó, mozgatható membrán. A szem belső felépítése hasonló a többi gerinceséhez, a fő különbség hozzájuk képest, hogy rendelkezik egy úgynevezett fésűszervvel (pecten). A fésűszerv csak a madarakra jellemző sajátosság, funkciója egyelőre nem teljesen tisztázott.
A madarak szemében a receptorok négy különböző színt képesek érzékelni (csakúgy, mint a halak, a kétéltűek, és a hüllők), szemben az emlősökkel amelyek receptorai többnyire csak két színt érzékelnek (ez alól kivétel például az ember és a főemlősök nagy része, akiknek trikromatikus látásuk van). Ezért a madarak nem csak a látható tartományt képesek érzékelni, hanem az ibolyántúli spektrumot is. Más adaptációk lehetővé teszik számukra a polarizált fény érzékelését. A madarak szemében arányaiban több fotoreceptor található, mint az emlősökében, és több az idegi kapcsolat is az agy és a retina között.
Néhány madárcsoport látószervrendszere az életmódjuknak megfelelően módosult. A ragadozó madaraknál a receptorok sűrűségének növekedése, és egyéb változások javítják a látást. Szemeik előre néznek, így térlátásuk van, ami lehetővé teszi a távolságok pontosabb felmérését. Az éjszakai fajok szeme általában kerek, kevés színérzékelő sejttel (csappal) rendelkezik, a pálcikák száma viszont több, mint a nappali állatokéban. A sirályfélék, csérek és albatroszok receptoraiban sárga olajcseppek találhatók, amelyek a távollátást segítik, különösen ködös, párás időben.
A szem felépítése
A madarak szeme a gerincesek közül legjobban a hüllőkére hasonlít. Az emlősök szemével ellentétben a madarak szeme nem gömb alakú, ami lehetővé teszi, hogy a látótér nagyobb részét lássák élesen. A szemet egy kör alakú csontlemez, az úgynevezett szklerotikus gyűrű veszi körül, és tartja mereven. A hüllők szeméhez képest fejlődés, hogy szemlencse előrébb található, így a retinán megjelenő kép nagyobb lett. Ez a tulajdonság az emlősöknél is megvan.
A legtöbb madár nem képes mozgatni a szemét, bár vannak kivételek, mint a nagy kárókatona. Azok a madarak, amelyek szeme a fej két oldalán helyezkedik el, nagyobb látómezővel rendelkeznek, hogy könnyebben észrevegyék a ragadozókat. A ragadozó madarak szeme ezzel ellentétben többnyire a fej elülső részén található, így jobb térlátással rendelkeznek, tehát pontosabban meg tudják becsülni zsákmányuk távolságát. Valószínűleg az amerikai szalonka rendelkezik a legnagyobb látótérrel, mely vizszintesen 360°, függőlegesen pedig 180° is lehet.
A madarak nem a szemhéjukat használják pislogásra. Ehelyett a szemet egy úgynevezett pislogóhártya tartja nedvesen, amely gyakorlatilag egy vízszintesen mozgó harmadik szemhéjnak felel meg. Számos vízimadárnál a pislogóhártya fedi a szemet, amikor víz alatt tartózkodnak, és kontaktlencseként is működik. Alvás közben általában az alsó szemhéj fedi a szem nagy részét, ez alól kivételt képeznek az uhuk, ahol a felső szemhéj a mozgékony.
A szem tisztításában vesz részt a könnymirigy, valamint a Harder-féle mirigy olajos váladéka is, amely bevonja és megvédi a szaruhártyát a kiszáradástól. A madarak közül a struccnak van a legnagyobb szeme, tengelyhossza 50 mm, kétszer nagyobb az emberénél.
A madarak szemének tömege szorosan összefügg a testtömeggel. Egy tanulmány szerint, amelynek során öt különböző csoportot vizsgáltak meg (papagájok, galambok, sirályok, solymok és baglyok), a szem- és a testtömeg első közelítésben nagyjából egyenes arányosságot mutat. Ezt természetesen az egyes fajok eltérő életmódja módosíthatja, például az éjszakai madaraknak és a ragadozóknak viszonylag nagy szeme van.
Viselkedéstanulmányok megmutatták, hogy számos madárfaj a távoli tárgyakra a látóterük oldalsó részén fókuszál, ugyanis itt a legjobb a kép felbontása. A látótér ezen részén nem alakul ki térlátás, mivel a megfigyelt tárgy csak az egyik szem látóterébe esik bele. Minthogy a legjobb képet az oldalt lévő tárgyakról képesek alkotni, a madarak többsége igyekszik úgy helyezkedni, hogy a vizsgált tárgy valamelyik oldalukon helyezkedjen el. A galambok esetében például a kép felbontása kétszer olyan jó oldalirányba, mint előre (embernél ez pont fordítva van).
A szem teljesítménye fényszegény környezetben attól függ, hogy a lencse milyen messze van a retinától. A kis termetű madarak így nappali életmódra kényszerülnek, mert a szemük nem elég nagy ahhoz, hogy éjszaka biztosítsák a megfelelő minőségű látást. Habár sok faj éjszaka vándorol, gyakran még fényesen világító tárgyaknak, például világítótornyoknak is neki repülnek. A ragadozó madarak szintén nappaliak, annak ellenére, hogy szemük viszonylag nagy méretű, ugyanis látásuk inkább a nagyobb térfelbontásra specializálódott, mint a fény összegyűjtésében, ami az éjszakai életmódhoz elengedhetetlen lenne. Számos madár szeme aszimmetrikus, ami lehetővé teszi, hogy egyszerre fókuszáljanak a horizontra és a föld egy pontjára. Ennek az adaptációnak azonban az volt az ára, hogy látóterük alsó részén rövidlátás alakult ki.
Azok a madarak, amelyeknek a szeme a testtömegükhöz képest viszonylag nagyobb, mint a vörösbegy vagy a kerti rozsdafarkú, korábban kezdenek el énekelni, mint azok amelyeknek szeme ugyanakkora, de testméretük nagyobb. Ennek valószínűleg az az oka, hogy a kisebb termetű madarak relatív súlyvesztesége az éjszaka folyamán nagyobb, mint a nagyobb testűeké, így korábban kell kezdeniük a napot.
Az éjszakai madarak szeme elsősorban a látás érzékenységét tekintve hatékony, mivel szaruhártyájuk viszonylag nagy a szem hosszához képest. Ezzel szemben a nappali madarak szeme általában a látás élességét tekintve hatékonyabb, mert szaruhártyájuk a szem átmérőjéhez képest kisebb, mint az éjszakai madaraké. A kihalt fajok esetében a szklerotikus gyűrű és a szemgödör méretének vizsgálatából lehet következtetni az életmódjukra. Ahhoz, hogy ezt meg lehessen tenni, a fosszíliának értelemszerűen meg kell őriznie a térbeli alakját, így például olyan leletekről, mint amilyen az Archaeopteryx, nem lehet egyértelműen eldönteni, hogy milyen életmódot folytatott.
A szem anatómiája
Főbb tulajdonságait tekintve, a madarak szeme a többi gerinces szemére hasonlít. Külső rétegét egy átlátszó anyag, a szaruhártya borítja, amit két sor ínhártya követ. Ez az anyag egy kemény, fehér színű kollagén rost réteg, amely körülveszi és védelmezi a szem egész területét. A szemlencse belső része két fő területre osztódott: első és hátsó kamrákra. Az első kamrában egy vizszerű folyadék, az úgynevezett csarnokvíz található, míg a hátsó kamrában egy üvegtestnek nevezett, zsellészerű anyag van.
A lencse egy átlátszó, domború test, mely egy keményebb külső réteggel és egy lágyabb belső réteggel rendelkezik. Középpontjában a fény eléri a retinát. Alakját a sugárizmoknak köszönhetően képes megváltoztatni, amelyeket az úgynevezett Zonular-rostok segítségével erősít a szemhez. Emellett néhány madárfajnak van egy második, Crampton-izomnak nevezett szövetformája, mely megváltoztathatja a szaruhártya formáját, így sokkal jobban láthatnak, mint az emlősök. Az írisz vagy szivárványhártya egy színes, izomzattal működtethető hártya, mely szabályozza a szemen áthaladó fény erősségét. Közzéppontja egy kör alakú terület, amelyen keresztül a fény bejut a szembe.
A retina egy sima, ívelt, többrétegű szerkezetet képezve tartalmazza a fényérzékeny rúd- és kúpsejtek sokaságát, a hozzájuk tartozó idegsejtekkel és véredényekkel együtt. A fotoreceptorok sűrűsége kritikusan befolyásolhatja a látás maximális élességét. Az ember szemében körülbelül 200 000 receptor van négyzetmilliméterenként, míg egy házi verébnek 400 000, egy egerészölyvnek pedig 1 000 000 is lehet belőlük. A fotoreceptorok nem mindegyike csatlakozik külön-külön a látóideghez, mert az idegdúcok aránya fontos szerepet játszik a látás felbontásában. Ez az arány nagyon magas a madarak között, a fehér billegetőnek például 100 000-től 120 000-ig terjedő dúcsejtje van fotoreceptoronként.
A rudak sokkal érzékenyebbek a fényre, de színekről nem tudnak információt adni, míg a kevésbé érzékeny kúpok igen. A nappali madarak szemében 80%-os arányban találhatók kúpok (néhány sarlósfecskénél ez 90% is lehet), míg az éjszakai madaraknak (például a baglyoknak) szinte csak rúdjaik vannak. Más gerincesek kivételével a méhlepényes emlősöknek dupla szerkezetű kúpjaik vannak. Ezek aránya átlagosan 50% körüli.
Források
Ez a szócikk részben vagy egészben a Bird vision című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
- Burton, Robert. Bird Behaviour. London: Granada Publishing (1985). ISBN 0246124407
- Sinclair, Sandra. How Animals See: Other Visions of Our World. Beckenham, Kent: Croom Helm (1985). ISBN 0709933363
- Sturkie, P. D.. Sturkie's Avian Physiology. 5th Edition. Academic Press, San Diego (1998). ISBN 0-12-747605-9. OCLC 162128712 191850007 43947653
- Ziegler, Harris Philip, Bischof, Hans-Joachim (eds). Vision, Brain, and Behavior in Birds: A comparative review. MIT Press (1993). ISBN 026224036X. OCLC 27727176
