Come vedono gli animali?

La vista negli animali è resa possibile dalla presenza della retina, che è l’organo fotosensibile dell’occhio. Sebbene gli occhi di tutti i vertebrati derivino da un antenato comune, essi si sono adattati alla vita in una miriade di nicchie ecologiche diverse. Per questo, la percezione visiva può variare enormemente tra le specie – quindi anche la nostra differisce da quella degli animali non umani – e queste differenze influenzano non solo ciò che ciascuna vede, ma anche come lo vede.

La luce contiene una gran varietà di informazioni sensoriali fondamentali per la vita quotidiana di molti animali, dal colore di un frutto che matura al rilevamento di un predatore in avvicinamento. In altre parole il senso della vista svolge un ruolo cruciale per la sopravvivenza degli animali e per la loro interazione con l'ambiente.

Come vedono i mammiferi

Tipicamente, gli occhi dei vertebrati funzionano un po’ tutti come una macchina fotografica, con un'apertura anteriore che indirizza la luce in entrata sulla retina fotosensibile, la quale agisce proprio come il film della fotocamera. I sistemi visivi dei mammiferi hanno comunque subito notevoli cambiamenti durante l'evoluzione e la loro visione differisce da quella di altri vertebrati, non tanto per la forma dell'occhio, quanto per le caratteristiche della retina e dei suoi fotorecettori, noti come bastoncelli e coni, che si trovano sullo strato più esterno.

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Gli animali che vedono in bianco e nero

I bastoncelli si trovano alla perifria della retina, e sono responsabili della visione notturna (o scotopica). Altamente sensibili alla luce, si "saturano" rapidamente quando questa aumenta. I coni si trovano invece prevalentemente al centro della retina, e servono per la visione diurna (visione fotopica). Vengono attivati in condizioni di alta luminosità: meno sensibili alla luce, infatti, ad essa si adattano bene permettendo di distinguere i colori e i dettagli.

I cani

La visione dei cani funziona bene in varie condizioni di luce. Generalmente, i cani sono meno bravi di noi a rilevare i dettagli; quello che una persona riesce a vedere chiaramente a una ventina di metri di distanza, un cane lo vede altrettanto chiaramente a circa 7 metri. I cani sono tuttavia molto bravi a individuare in movimenti, meno gli oggetti fermi. Non è un caso che lo scodinzolio sia uno dei segnali per loro più significativi per la comunicazione, anche quella a distanza. I cani sono un po’ astigmatici, per cui mettono a fuoco meglio gli stimoli che si trovano a più di 50 cm di distanza dai loro occhi. Per quelli più vicini, si aiutano usando l'olfatto o il gusto.

I gatti

Il senso della vista nei gatti si è ben adattato al loro stile di vita. Hanno una visione scotopica, oltre a un campo visivo di circa 200° e un’ottima visione periferica,  che permettono loro di vedere fino a 30° per lato senza girare la testa, contro i 20° della specie umana. Possono discriminare il blu, il verde, il giallo e il violetto. Gli occhi del gatto sono adatti alla rapida percezione del movimento, anche nella penombra, e questo li aiuta a rilevare le potenziali prede, mettendole in risalto anche su uno sfondo scuro.

I cavalli

L’occhio dei cavalli è ricco di bastoncelli, più di quello degli esseri umani, e questo conferisce loro una visione notturna superiore. Grazie alla posizione laterale degli occhi, hanno un campo visivo molto ampio, che permette loro di vedere in un raggio di oltre 350 gradi intorno a sé. Possono distinguere il blu e il rosso dal grigio, mentre hanno qualche difficoltà col verde e col giallo.

Le scimmie

I primati hanno una visione fotopica e tricromatica. Rilevano quindi bene i dettagli e, grazie alla presenza di tre tipi di coni, sono in grado di distinguere il rosso, il verde e il blu.

Come vedono gli uccelli

Nel 1943, il noto oftalmologo francese Rochon-Duvigneaud ha descritto gli uccelli in modo semplice ma efficace, definendoli come "ali controllate da occhi". La frase, evidentemente, riassume in sé le caratteristiche distintive degli uccelli, il volo e la vista come senso principale. Gli uccelli sono attivi a diversi livelli di illuminazione e quindi i loro occhi hanno sviluppato meccanismi specifici per far fronte a ciò, regolando la sensibilità e la risoluzione. Quando un'aquila preda in pieno giorno, i livelli di luce possono essere 10^9 volte superiori a quelli sperimentati da un gufo che, nella stessa area, va a caccia sotto la luce delle stelle.

La stessa aquila può sperimentare una variazione di luce di 1.000 volte tra l'alba e il mezzogiorno, mentre il gufo può sperimentare una variazione di 10^6 volte tra il tramonto e una notte senza luna. Nell’occhio degli uccelli sono presenti quattro tipi di coni, sensibili a lunghezze d'onda della luce lunghe, medie, corte e ultraviolette. Come per la maggior parte dei rettili, all'interno di questi coni si trova un adattamento particolarmente interessante: piccole gocce di olio colorato che agiscono come micro-lenti e filtri di luce e migliorano in modo straordinario la discriminazione dei colori.

Come vedono i rettili

I rettili vengono considerati come un unico gruppo di animali, che include serpenti, lucertole, coccodrilli e tartarughe. In effetti è vero che sono tutti ectodermici e ricoperti di scaglie, e che, nella maggior parte delle specie, sia diurne che notturne, la visione è importante e quindi l'occhio è relativamente grande. Tuttavia, la filogenesi ci racconta una storia diversa.

I dinosauri e i coccodrilli sono infatti molto più imparentati con gli uccelli rispetto a serpenti, lucertole e cheloni, con la divisione degli squamati (lucertole e serpenti) dai coccodrilli e dalle tartarughe risalente a un tempo lontano circa 200 milioni di anni. A questo si aggiunge anche il loro attuale adattamento a diverse nicchie ecologiche. Queste diversità spiegano l'esistenza di notevoli differenze tra le varie specie di rettili e, tra le altre, proprio quelle nei loro occhi.

I serpenti

Una lente a “vetro di orologio”, molto sferica e formata da palpebre trasparenti fuse, copre gli occhi di tutti i serpenti, facendoli sembrare sempre aperti. Ma i loro occhi sono diversi rispetto a quelli degli squamati non serpenti, come le lucertole, anche per la mancanza di gocce d'olio nei fotorecettori. Detto ciò, è importante notare che gli occhi variano in termini di caratteristiche anatomiche e fisiologiche anche tra le circa 3.500 specie di serpenti esistenti. Queste specie abitano quasi tutti i continenti, ad eccezione dell'Antartide, e si sono adattate a una vasta gamma di ambienti ecologici diversi.

Tra queste, troviamo specie che scavano, che vivono sugli alberi, che sono completamente acquatiche, nonché specie notturne e diurne. Si va per esempio dagli occhi posti dorsalmente nei boa a quelli laterali dei pitoni; dai serpenti diurni, come il serpente giarrettiera, che hanno una retina ricca di coni e le pupille tonde, agli ofidi notturni, in cui prevalgono i bastoncelli e pupille a fessura che permettono l’ingresso di più luce. Parallelamente si notano anche differenze nel campo visivo. Gli occhi posizionati lateralmente, infatti, offrono un campo visivo maggiore, quasi panoramico.

Come vedono gli insetti

Quando il primo dinosauro ha messo piede sulla terra, e i bisnonni di noi umani strisciavano nel fango come tritoni, gli insetti erano già qui a svolazzare e nei successivi 400 milioni di anni si sono diversificati in almeno un milione di specie, rappresentando più della metà di tutti gli organismi viventi conosciuti. In pratica, sono il gruppo di maggior successo nel regno animale, e gli occhi sono la parte più evidente e prominenti della loro testa.

Le mosche

Gli occhi delle mosche sono diversi dall’occhio umano, che ha una singola lente che si appiattisce e si incurva per mettere a fuoco gli oggetti su un insieme di fotorecettori retinici che, come abbiamo detto, sono la fotocamera dell'occhio. Le mosche hanno occhi composti formati da migliaia di piccole lenti che creano una superficie a rete caratteristica e non si muovono, quindi, idealmente, nemmeno si adattano. Tuttavia, sotto le lenti sono presenti cellule fotorecettrici che si muovono rapidamente e automaticamente, regolando la messa a fuoco mentre campionano l'immagine del mondo circostante.

In linea di principio, dunque, gli occhi delle mosche proiettano e processano l'immagine in modo da formare una rappresentazione dell'ambiente non molto diversa da quella dei vertebrati. Ciò significa che anche le mosche vedono immagini dettagliate, o più dettagliate di quanto si credeva un tempo, e hanno anche una straordinaria capacità di rilevare movimenti veloci, che permette loro di impegnarsi in rapidi inseguimenti. La visione differisce da quella della specie umana più che altro nel campo visivo e nella risoluzione spaziale. Se vuoi sapere come appare il mondo a una mosca, immagina una persona estremamente miope, con una miopia diciamo di 14 diottrie, che si toglie gli occhiali.

Quali sono gli animali che vedono meglio?

In realtà non esistono animali che vedono meglio di altri. Dagli esseri umani agli insetti, tutti hanno una buona vista, indipendentemente dalla forma o dalla posizione degli occhi. Semmai esistono animali che vedono diversamente, e questo è un riflesso di adattamenti unici che si sono sviluppati nel corso della loro evoluzione.