Tajemnice psiego umysłuTekst

Autor:Stanley Coren
0
Recenzje
Przeczytaj fragment
Oznacz jako przeczytane
Jak czytać książkę po zakupie
Czcionka:Mniejsze АаWiększe Aa

Ostrość widzenia świata

W aparacie fotograficznym nastawiamy ostrość, wysuwając i cofając soczewkę obiektywu tak, że odległość pomiędzy filmem i soczewką się zmienia. W ludzkim oku za ostrość widzenia odpowiadają mięśnie, które drobnymi skurczami modyfikują kształt soczewki, spłaszczając ją, kiedy przedmiot jest daleko, a wyokrąglając i pogrubiając, kiedy przyglądamy się czemuś z bliska. Psy nie mogą w takim stopniu jak ludzie zmieniać kształtu soczewki, ale pewne dane wskazują na to, że, podobnie jak koty, mogą z pomocą mięśni odrobinę wydłużać i skracać całą gałkę oczną, co poprawia ostrość widzenia. Skuteczność zmian ostrości soczewki przekłada się bezpośrednio na wyrazistość widzenia u psa.

Jeśli oko jest w stanie zogniskować obraz dokładnie na najczulszej części siatkówki, otrzymamy wtedy najlepszą ostrość widzenia, na jaką pozwala optyka oka (ten najbardziej pożądany stan nazywa się naukowo emmetropią). Jeśli obraz skupia się zbyt blisko (to znaczy przed siatkówką) lub za daleko (czyli ogniskowa wypada za powierzchnią siatkówki), otrzymujemy obraz rozmyty, nieostry. W obu przypadkach mamy w rezultacie do czynienia z dwoma różnymi problemami ze wzrokiem. Jeśli promienie światła ogniskują się zbyt blisko, mówimy o krótkowzroczności – znajdujące się w pobliżu przedmioty widziane są ostro, oddalone zaś są rozmyte. Jeśli promienie światła ogniskują się za daleko, mamy do czynienia z dalekowzrocznością – ostro widziane są przedmioty odległe, zaś te w pobliżu są nieostre. Za pomocą specjalnego przyrządu, zwanego retinoskopem, można zmierzyć ogniskową oka, sprawdzając, w którym jego punkcie zogniskują się wiązki promieni świetlnych przechodzących przez rogówkę i krystaliczną soczewkę. Aby przeprowadzić takie badanie u psa, potrzeba spokojnego, chętnego do współpracy zwierzęcia i anielsko cierpliwego badacza.

Christopher Murphy i jego zespół ze Szkoły Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu w Wisconsin przeprowadzili za pomocą retinoskopu pomiary ostrości widzenia u 240 psów. Badano cocker i springer-spaniele, golden retrievery, labradory i chesapeake bay retrievery, owczarki niemieckie, pudle, rottweilery, sznaucery miniaturowe, shar pei, kilka różnych ras terierów i mieszańce. Wykazano, że większość psów charakteryzuje się akomodacją oka i ostrością widzenia odpowiednią do wielkości i kształtu oka, z pewnymi wszakże wyjątkami. Więcej niż połowa rottweilerów okazała się krótkowidzami, podobnie rzecz się miała z owczarkami niemieckimi i miniaturowymi sznaucerami.

Fakt, że problem w takim natężeniu występuje u niektórych ras, wskazuje na jego genetyczne podłoże. Pewną rolę odgrywa hodowla selektywna, o czym świadczą wyniki doświadczenia, któremu poddano owczarki niemieckie szkolone na przewodników dla niewidomych. W tej grupie krótkowzroczność stwierdzono tylko u jednego na siedem psów, a nie u co drugiego, jak się tego spodziewano. To zaś wskazuje, że możemy hodować psy o różnej zdolności widzenia, w zależności od pracy, jaką mają wykonywać. Inne badania pokazują, że charty, które polowały, lokalizując ofiarę wzrokiem, są w znakomitej większości dalekowidzami. Jest to wprawdzie wada upośledzająca widzenie, ale nader użyteczna przy pracy, jaką te psy wykonują.

Obraz czysty czy ziarnisty?

Nie tylko zdolność akomodacyjna oka ma wpływ na jakość obrazu. Typ i rozmieszczenie fotoreceptorów powodują efekty zbliżone do tych, jakie czasami widujemy na błonie fotograficznej, co nie pozostaje bez wpływu na widzenie psów. Błona fotograficzna pokryta jest związkami chemicznymi na bazie soli srebra, które wchodzą w reakcje chemiczne pod wpływem światła. W filmach przeznaczonych do fotografowania o zmroku ziarna soli są większe, aby zwiększyć prawdopodobieństwo wchłonięcia wystarczającej do rozpoczęcia reakcji chemicznej ilości światła. To, niestety, sprawia, że uzyskane w ten sposób fotografie są także ziarniste (podobnie jak zdjęcia z aparatu cyfrowego kiepskiej jakości, gdzie rozdzielczość jest słaba), a to oznacza, że mniejsze detale mogą wyjść nieostro.

W pełnym świetle używa się zwykle filmów o niższej czułości, gdzie ziarenka emulsji są znacznie mniejsze i równiej rozłożone, co pozwala na ostrą rejestrację najdrobniejszych szczegółów. Fotoreceptory w siatkówce porównać można do ziaren emulsji na filmie. Czułość pręcików (receptorów zmroku) podnoszona jest przez fakt, że duże ich skupiska połączone są ze wspólną komórką centralną, stanowiącą swoiste centrum przesyłowe, które zbiera informacje, zanim prześle je dalej. W praktyce pręciki działają podobnie jak duże ziarna fotoaktywnych soli, jako że każdy promień światła wychwycony przez pojedynczy czopek wzbudzi tę komórkę centralną. Z czopkami (receptorami pełnego światła) jest odwrotnie – tylko jeden, najwyżej dwa mają połączenie z komórką centralną, przekazującą informacje do mózgu. Czopki zatem funkcjonują jak drobne ziarna soli fotoaktywnych – o zmroku są nieprzydatne, w pełnym świetle jednak pozwalają rozróżnić najdrobniejsze nawet szczegóły.

Zwierzęta nie mogą zmienić budowy swego oka, jak fotograf zmienia film w aparacie, dostosowując jego czułość do warunków świetlnych. Ta budowa musiała ewoluować tak, aby widzenie było możliwie najbardziej efektywne z punktu widzenia zdolności do przetrwania. W oczach tych zwierząt, u których występują i czopki, i pręciki, są one rozmieszczone z różnym zagęszczeniem w różnych regionach oka. U ludzi wprost na linii ogniskowej znajduje się niewielki region, zwany dołkiem środkowym siatkówki albo plamką żółtą. Zawiera on tylko ściśle ułożone czopki, co pozwala nam dostrzegać możliwie najwięcej szczegółów w ostrym świetle. W miarę oddalania się od środka dołka, zagęszczenie czopków maleje, co wyjaśnia, dlaczego nasza zdolność dostrzegania szczegółów w widzeniu peryferyjnym (bocznym) nie jest zbyt duża. Przypatrując się czemuś, w istocie kierujemy na ten obiekt dołek środkowy, na przykład czytając tę stronę, kierujemy ów dołek na poszczególne wyrazy w zdaniu. Wyrazy poza zasięgiem dołka stają się rozmazane, a im dalej od niego, tym trudniej je rozróżnić. Spróbuj przeprowadzić prosty eksperyment. Zamknij jedno oko, a drugim popatrz na środek tej strony. Widzisz ją całkiem wyraźnie. Teraz, podnosząc palec na wysokość oka, zablokuj widzenie centralne, koncentruj wzrok na palcu, ale zwróć uwagę na te obszary stronicy, których palec nie przysłania – druk jest rozmyty tak, że z trudem można cokolwiek przeczytać.

Liczba pręcików w oku człowieka wzrasta w miarę oddalania się od centrum pola widzenia. Oznacza to, że im dalej od dołka, tym czułość oka na światło jest większa. Ludzie prowadzący obserwacje o zmroku niejednokrotnie mieli okazję przekonać się, że światło padające z boku przedmiotu obserwacji jest lepiej widoczne, jako że pada na ten region oka, gdzie zagęszczenie pręcików jest większe. W rezultacie, mamy w oczach założone jednocześnie dwa różne filmy – w części środkowej ten przystosowany do wychwytywania szczegółów w ostrym świetle i ten peryferyjny, o większej czułości na światło, ale za to o zubożonej zdolności dostrzegania szczegółów.

W oku psa też znajdują się obszary o różnej wrażliwości. Plamka żółta jest u nich większa i ma owalny kształt. Podobnie jak u ludzi, są tu zgrupowane, gęsto ułożone fotoreceptory, różnica jest jednak taka, że nie są to jedynie czopki, ale także pręciki, choć jest ich mniej, są wysmukłe i połączone z pojedynczymi komórkami centralnymi. Wszystkie te cechy znacząco podnoszą sprawność tej części oka. Od obu końców plamki żółtej w linii poziomej biegnie do kącików oka pas ściśle upakowanych komórek fotoreceptorowych, co zapewnia psom lepsze widzenie boczne – cecha nad wyraz użyteczna dla ich drapieżnych przodków, pozwalająca sprawniej wypatrywać zwierzynę na horyzoncie. Podobne struktury znajdują się w oczach wielu szybko poruszających się zwierząt, żyjących na otwartym terenie, na przykład koni czy antylop – ten rodzaj widzenia pozwala im ustrzec się przed czyhającymi na nie drapieżnikami.

Szybkonogie charty, które przy polowaniu posługują się wzrokiem, mają najmocniej zaznaczony pas komórek. U tych ras, które w polowaniu bardziej niż na wzroku opierają się na węchu, jak beagle, pas ten zaznaczony jest znacznie słabiej. Okazuje się, że stosowana przez nas hodowla selektywna spowodowała niespodziewane, ale znaczące zmiany w anatomii i fizjologii poszczególnych ras. Psy nie tylko postrzegają świat inaczej niż ludzie, ale też różnią się między sobą w widzeniu otaczającego je świata.

Czy psy potrzebują okularów?

Jaką właściwie psy mają ostrość widzenia? Zobaczmy najpierw, jak się tę ostrość określa. Jeśli spojrzymy na typową planszę okulistyczną (taką, jaką możemy zobaczyć w każdym gabinecie lekarskim, z dużym „E” w pierwszym rzędzie), najmniejsze litery, które możemy poprawnie przeczytać, określają ostrość naszego wzroku. Jeśli stoisz w odległości sześciu metrów od planszy i możesz przeczytać ten sam rząd liter z tej samej odległości, co osoba o dobrym wzroku, to w skali Snellena twoją ostrość widzenia oznacza się 6/6. Jeśli twój wzrok nie jest tak dobry, możesz przeczytać tylko znacznie większe litery, czyli takie, które osoba o normalnym wzroku czyta z odległości 12 metrów, to twoje widzenie określa się jako 6/12. (Jeśli za miarę odległości wziąć stopę, jak to miało miejsce w krajach anglojęzycznych, norma wynosi odpowiednio 20/20 i 20/40).

Psy nie umieją czytać. Aby więc określić ostrość ich wzroku, musimy używać innej techniki. Uczymy psa rozróżniania kart z regularnym wzorem czarno-białych pasków oraz szarych bez żadnego wzoru. Kiedy wybiera ten ze wzorem, dostaje nagrodę, kiedy wybiera szary, nie dostaje nic. W przebiegu testu paski są coraz cieńsze, na koniec są tak cienkie, że wzrok psa nie jest dostatecznie ostry, aby je zobaczyć. Paski stają się nieostre, rozmyte. Szara i wzorzysta karta wygląda dla niego jednakowo. Szerokość pasków, które pies jest jeszcze w stanie rozróżnić, określa ostrość jego wzroku. Szerokość pasków może zostać przeliczona na skalę Snellena, która pozwoli na porównanie ostrości wzroku psa i człowieka.

 

W praktyce okazuje się, że psy popadają we frustrację, kiedy test dochodzi do stadium problemów z rozróżnieniem pasków. Nie wpatrują się z natężeniem w kartę ze wzorem, jak zapewne zrobiłby to człowiek, starając się dostrzec rozmazujące się linie. Psy raczej szybko dają za wygraną i wybierają karty na oślep. Wydaje się, że nie polegając w takim stopniu na wzroku jak ludzie, zaczynają działać na chybił trafił, wiedząc, że przynamniej w połowie przypadków i tak dostaną spodziewany smakołyk. Za przykład oceny ostrości wzroku za pomocą opisanego testu weźmy przypadek pewnego pudla z Hamburga. Jego wzrok nie był najlepszy – był zdolny rozróżnić jedynie paski, które były sześć razy grubsze niż te, które może rozróżnić przeciętny człowiek. W skali Snellena jego ostrość widzenia możemy ocenić, po odpowiednich przeliczeniach, jako 20/75. To oznacza, że przedmioty, które pies ledwo co widzi z odległości 20 stóp (6 metrów), są na tyle duże, że człowiek o normalnym wzroku widzi je dobrze z odległości 75 stóp (34 metrów). Jeśli w badaniu wzroku osiągniesz wynik gorszy niż 20/40, to, przynajmniej w Stanach Zjednoczonych, będziesz miał na stałe wpisaną w prawo jazdy konieczność noszenia okularów korekcyjnych. Wzrok psa jest jeszcze słabszy.

Nie dajmy się wszakże zwieść podanym liczbom. Co prawda, wzrok psa jest słabszy niż nasz, jednak za pomocą oka sporo informacji trafia do jego mózgu, nawet jeśli obraz jest nieco zamazany i wiele szczegółów zanika. Ostateczny efekt jest zbliżony do tego, jaki my osiągamy, patrząc na świat poprzez delikatną gazę czy kawałek celofanu powleczonego cienką warstwą wazeliny. Ogólne zarysy przedmiotów są widoczne, ale wiele szczegółów zaciera się albo wręcz umyka wzrokowi.

Dysponując pewną wiedzą o ostrości wzroku psa, możemy wytłumaczyć niektóre jego zachowania, które bez tych wiadomości wydają się niezrozumiałe. Na przykład: wielokrotnie zdarzało mi się wychodzić powolutku z domu, kiedy moje psy biegały w ogrodzie. Zatrzymywały się wtedy bez ruchu. Jeśli dalej szedłem w ich kierunku bardzo powoli, wykonywały kilka nerwowych kroczków, a nawet przypadały do ziemi, przyjmując pozycję lekko obronną. Wydaje się oczywiste, że nie były całkiem pewne, kim jestem. Kiedy tylko się odzywałem, odprężały się i biegły do mnie w podskokach, na ich czele biegł mój flat coated retriever, Odin, wykonując swój zwyczajowy, głupawy taniec powitalny. A teraz popatrzmy na inną scenkę: jak poprzednio, wychodzę z domu, ale tym razem mam na głowie swój stary, kowbojski kapelusz, który zwykle zakładam, wychodząc na spacer. Na mój widok Odin natychmiast wykonuje swój powitalny taniec, a za nim biegną pozostałe psy.

Dlaczego nie poznały mnie za pierwszym razem, a za drugim natychmiast? W pierwszym przypadku psy musiały zdecydować, kogo widzą, bazując na drobnych, niezbyt wyrazistych szczegółach, takich jak kształt moich oczu, nosa i ust, które w najlepszym razie widziały nieostro. Za drugim razem pewien dobrze im znany szczegół mojego wyglądu był doskonale widoczny na pierwszy rzut oka. Nikt inny w naszej rodzinie nie nosi takiego kapelusza, więc psy nie miały wątpliwości, kogo widzą.

Jak się ruszasz, to cię widzę

Zauważcie, że kiedy opowiadałem o kłopotach moich psów z rozpoznaniem mnie, starannie podkreślałem, że poruszałem się bardzo wolno. Wydaje się, że oczy psów są niesłychanie wrażliwe na zmiany w ich otoczeniu. Zauważenie, że coś się rusza i na podstawie sposobu poruszania się określenie, co się rusza, to podstawa skutecznej pracy każdego myśliwego. Zarówno w pracach naukowych, jak i w tysiącach anegdot znajdziemy potwierdzenie tego, że psy doskonale spostrzegają najmniejszy nawet ruch. Pewne badania na grupie 14 psów policyjnych wykazały, że są one zdolne rozpoznać poruszający się obiekt z odległości pół mili (900 m), podczas gdy z odległości znacznie mniejszej – 600 jardów (585 m), nie potrafiły go rozpoznać, kiedy pozostawał nieruchomy.

Parę lat temu byłem świadkiem zdarzenia, które doskonale pokazywało, jaką przewagę daje psom ta nadzwyczajna wrażliwość na każdy ruch. Odwiedziłem na Florydzie pewnego człowieka, odpowiedzialnego za program ratowania chartów, które zakończyły karierę wyścigową. Kiedy zajechałem na jego małą farmę, Charlie i jego syn, Ted, rozmawiali ze Stevem i Sue, małżeństwem, które rozważało wzięcie do domu emerytowanego charta. Charlie właśnie tłumaczył im, że najlepsze, co można zrobić, to nie spuszczać takiego psa ze smyczy i używać pewnych wypróbowanych sztuczek, aby nawiązać z nim bliższą więź.

„One mają naprawdę bystre oczy. Jeśli tylko zauważą coś, co je zainteresuje, nawet o milę dalej, będą wiedziały dokładnie, co to jest. Jeśli tylko będzie to wyglądało na obiekt wart upolowania, pobiegną tam w mgnieniu oka. Nie słuchają za to zbytnio komend, ja sam wielokrotnie przekonywałem się, że znacznie skuteczniej reagują na sygnały wizualne niż na przywoływanie”.

Charlie delikatnie głaskał płową suczkę o imieniu Jenny. Wyraźne, ciemne pręgi układały się regularnie na jej płowej sierści i wyglądała tak, jakby przed chwilą zstąpiła z jednej z litografii zamieszczonych w książce o chartach z XIX stulecia.

„Kiedy trzeba zlokalizować przedmiot, mają naprawdę bystre oczy. Jenny nauczyła się mnie znajdować, potrafi to zrobić nawet wtedy, gdy jestem milę (1,6 km) od niej, otoczony tłumem ludzi”.

To oświadczenie pobudziło moją naukową ciekawość. Z butelką burbona w torbie, Charlie, Ted, Jenny i ja wsiedliśmy do ich vana, a Steve i Sue pojechali za nami swoim samochodem. Udaliśmy się na pobliską, piaszczystą plażę. Charlie wybrał to miejsce, kierowcy wyścigowi mieli tam bowiem swoje miejsce ćwiczeń, co 100 jardów (91 m) oznaczone chorągiewkami. Dodatkowe chorągiewki zatknięto co ćwierć mili (ok. 400 m), aż na dystans jednej mili (1,6 km) od miejsca startu. Charlie, Steve i Sue odjechali od nas o milę (1,6 km), wysiedli z samochodu i stanęli w odległości jakichś 100 stóp (30 m) od siebie. Stali bez ruchu, zwróceni twarzą w naszą stronę. Ted zapytał dziarsko: „Gdzie Charlie?”, a Jenny świetnie wiedziała, co ma robić, bo zaczęła uważnie przebiegać wzrokiem odległą linię horyzontu, zataczając niemal pełne koło, w poszukiwaniu swego pana. Nikt się nie poruszył i suka wydawała się nieco zdezorientowana, chociaż Ted powtarzał pytanie wiele razy. Zasygnalizowałem całemu oddalonemu towarzystwu, aby zaczęli wymachiwać rękami. Sam ledwo widziałem jakiś ruch na horyzoncie, nie mając pojęcia, kto się porusza, kobieta czy mężczyzna. Jenny nie miała takich wątpliwości, teraz na pytanie: „Gdzie Charlie?”, namierzyła go wzrokiem i pobiegła wprost ku niemu. Parę minut później wrócili, rozmawiając już tylko o cenie psa.

Chociaż Jenny udowodniła, jaka jest dobra, poprosiłem całe towarzystwo o powtórzenie doświadczenia, ale w nieco zmienionej formie. Tym razem odeszli od nas na 100 jardów (91 m), a Charlie zatrzymał się daleko na lewym skrzydle. Stanęli bez ruchu, a Ted zapytał Jenny: „Gdzie Charlie?”. Z tej odległości doskonale potrafiłem rozróżnić każde z oddalonej trójki. Jenny za to wydawała się nie dostrzegać nawet ich obecności, rozglądając się bezradnie dookoła, gdzie podział się jej pan. Jak tylko zaczęli machać rękami, bez cienia wątpliwości zlokalizowała miejsce jego pobytu, patrząc wprost na niego. W całym doświadczeniu najbardziej znaczące było to, że Jenny bez pudła rozpoznawała z odległości jednej mili, czyli 1760 jardów (1,6 km), którą z odległych, ruchomych postaci jest Charlie, podczas gdy ze znacznie mniejszej odległości, a mianowicie 100 jardów (91 m), nie potrafiła go rozpoznać, kiedy stał nieruchomo!

Psy nie tylko szybciej zauważają najdrobniejszy ruch, mają też zdolność rozpoznawania znanych sobie obiektów jedynie po sposobie ich poruszania się. Tak było w przypadku Jenny, kiedy rozpoznała ze znacznej odległości Charliego. To wyjaśnia też, dlaczego zwierzęta te reagują na ruchome obrazy czy filmy telewizyjne, gdzie przedstawione są żywe psy, a nie zwracają uwagi na psy w kreskówkach. Zwierzęta z filmów animowanych też poruszają się, ale wzór ich ruchu, według najlepszej wiedzy psów, nie pokrywa się ze wzorem ruchu żadnego żywego zwierzęcia. Czyli, chociaż na ekranie widzimy poruszającego się psa, dla naszego pupila jest to tylko jakiś poruszający się obiekt.

Na poziomie pojedynczych komórek siatkówki jest on odbierany jako migotanie. Obraz przesuwa się przed czopkami i pręcikami, a jego ruch powoduje błyskawiczne zmiany w natężeniu światła, które jest bądź jaśniejsze, bądź ciemniejsze. Z tego względu badacze behawioryzmu używają osobniczej zdolności widzenia migających obiektów jako miary tempa, w jakim układ wzrokowy rejestruje widziane obiekty, oraz sprawności w postrzeganiu ruchu.

Cały test polega na tym, że badany patrzy na oświetlony pulpit. Kiedy światło zaczyna migać bardzo szybko, powstaje efekt stopienia migotania i pulpit wygląda, jakby oświetlano go światłem ciągłym. Światło fluorescencyjne zdaje się jarzyć nieustannie, stopione ze światłem jednolitym, ale w rzeczywistości miga z częstotliwością 120 razy (naprzemienne cykle światła i ciemności) na sekundę. W warunkach laboratoryjnych zdolność postrzegania migotania mierzy się, zwalniając częstotliwość migotania światła do poziomu, przy którym testowany zdolny jest je zauważyć. Ludzie poddawani testowi mają przeciętną zdolność postrzegania migotania przy 55 mignięciach na sekundę, czyli połowie częstotliwości migotania zwykłej lampy fluorescencyjnej (technicznie liczbę cykli podaje się w hercach). Po odpowiednim treningu psy można także poddawać temu testowi. Okazało się, że na przykład, beagle są zdolne postrzegać migotanie o częstotliwości 75 herców, które jest 50 razy szybsze niż to, jakie może dostrzec człowiek.

Fakt, że psy mają lepszą zdolność postrzegania migoczącego światła jest zgodny z danymi świadczącymi o ich większej zdolności postrzegania ruchu. I tu się kryje odpowiedź na często zadawane pytanie: dlaczego większość psów okazuje tak niewielkie zainteresowanie obrazami na ekranie telewizyjnym, nawet jeśli pokazują one psy. Obrazy na ekranie aktualizowane są około 60 razy na sekundę, czyli blisko naszej zdolności reagowania na migotanie – 55 herców, a więc obrazy zachowują dla nas logiczną ciągłość. Dla psa, z jego zdolnością postrzegania drgań o częstotliwości 75 herców, ekran telewizyjny musi wyglądać jak nieustannie migocząca powierzchnia. Migotanie sprawia, że obrazy nie wydają się tak realne, stąd wiele psów nie zwraca na nie żadnej uwagi.

Niektóre psy wszakże, nie bacząc na migotanie ekranu, potrafią z wielkim zacięciem oglądać telewizję, zwłaszcza kiedy pojawiają się w niej inne psy. Statystyki wskazują, że do ulubionych psich programów należą te o zwierzętach oraz takie, gdzie obrazy zmieniają się szybko i wiele się dzieje. Właścicielka jednej z dziennych świetlic dla psów z dużym sukcesem podtrzymywała dobry humor swoich podopiecznych, stawiając telewizor na podłodze i pokazując im nieustannie filmy braci Marx na zmianę ze starymi westernami.