Oči ptáků

Ptačí zrak a ptačí oči

Na světě je mnohem více lidí, jejichž koníčkem jsou ptáci, než lidí, jejichž koníčkem jsou savci, přesto, že jsme sami také savci. Často se to vysvětluje tím, že lidé mají zrak jako hlavní smysl, kterým poznávají svět – stejně jako ptáci a na rozdíl od čichově či sluchově orientovaných savců. Asi na tom něco je. Ale není pravda, že náš zrak je srovnatelný s ptačím.

Pohyb oka

Ptáci mají na každém oku 4 okohybné svaly přímé a 2 šikmé. Pravda, jsou ptáci s méně pohyblivými očními koulemi, jako třeba sovy, ale ty bohatě nahrazují jejich menší pohyblivost extrémní pohyblivostí krku (téměř 270°). Pohyblivé oči mají zejména bukači a bukáčci jak dokazuje i naše fotografie.

Adaptace na světlo

Oči naprosté většiny ptáků jsou jednoznačně adaptovány na denní vidění, které v jejich evoluci velmi pravděpodobně hrálo mnohem větší roli než vidění za šera. Díky tyčinkám – roztroušeným po celé sítnici, jsou ovšem i typicky denní ptáci schopni vidět za šera a jejich oko se nakonec dokáže adaptovat i na vidění za velmi špatných světelných podmínek. Ale, na rozdíl od člověka, adaptace jejich oka na tmu trvá velmi dlouho. Zatímco člověku trvá adaptace okolo deseti minut, například u špačka obecného (Sturnus vulgaris) trvá adaptace oka na tmu více než hodinu. A podobně jsou na tom i ostatní pěvci. To by si měli uvědomit zejména kroužkovatelé, kteří někdy vypouštějí po okroužkování ptáky do tmy.

Velikost a tvar oka

O tom, že zrak je ze všech obratlovců nejdůležitější právě pro ptáky svědčí i to, že poměr velikosti očí ku velikosti těla je ze všech obratlovců největší právě u ptáků. U mnoha ptáků jsou oči větší než mozek, jejich hmotnost představuje často více než třetinu hmotnosti celé hlavy. Objemově se dá říci, že u většiny ptáků by se do jejich lebky větší oči už prostě nevešly. A až budete mít příležitost prohlížet ptačí lebku, všimněte si, že oči ptáků velmi často odděluje jen velmi tenoučká přepážka. A porovnejte to třeba s člověkem nebo jiným savcem. Oko pštrosa dosahuje velikosti oka největšího suchozemského obratlovce – slona. Velikost lidského oka přesahují oči většiny dravců a sov a to si spočitejte, kolikrát menší než člověk je třeba i takový výr velký (Bubo bubo).

Oko u ptáků nemá kulatý tvar jako oko savců. To, co vidíme z ptačího oka, je jen jeho menší část, která bývá silně vyklenutá. Zadní část, skrytá v očnici, je mnohem větší. Zachovává totiž mnohem větší plochu pro umístění zrakových buněk v sítnici než oko savců. Podle tvaru se dají rozeznat zhruba tři typy ptačích očí:

A) Čočkovité (zploštělé) oči ptáků s malou hlavou, u kterých jsou oči umístěné po stranách celkově malé hlavy. Příkladem je třeba chřástal kropenatý Porzana porzana. Kromě chřástalů mají tyto oči třeba kachny a husy.

B) Oválné, velké, silně protažené oči se silně vypouklou rohovkou, které mají např. dravci, pěvci a další ptáci s relativně širokou hlavou.

C) Teleskopické oči nočních ptáků s velmi širokou hlavou (opravdu válcovitého tvaru, jako dalekohled), které mají velkou, velmi světelnou čočku.

Opravdu kulaté oko savčího typu v ptačí říši skutečně nenajdete.

Barva očí

Nejnápadnějším útvarem oka ptáků (i savců, pochopitelně) je barevně pigmentovaná duhovka se zorničkou uprostřed. Duhovka pracuje jako clona, její rozšiřování a zužování je, na rozdíl od savců, u ptáků řízeno příčně pruhovanými svaly, takže reakce duhovky je mnohem rychlejší. Nejčastější „barvou očí“ u ptáků je hnědá, další „lidské“ barvy oka – modrá a zelená, jsou u ptáků poměrně vzácné. Modré oči mají např. tukani, ale z našich ptáků žádný, zelené oči mají pouze kormoráni.  Zato se u ptáků vyskytují i jiné barvy očí. Bílou barvu duhovky mají některé druhy krkavcovitých ptáků – jako například kavka obecná (Corvus monedula). Poměrně hojné jsou žluté a oranžové duhovky například u některých dravců a sov. Sytě červené duhovky mají potápky, chřástali, holubi a řada pěvců. U některých druhů ptáků se barva očí mění s věkem a u některých mají odlišnou barvu očí samci a samice.

Ostrost vidění

Ostrost ptačího zraku je pověstná. Zejména u dravců. A jak je to s tou ostrostí doopravdy? Z množství a rovnoměrnosti rozložení zrakových buněk v sítnici oka prakticky všech ptáků se můžeme domnívat, že obraz, poskytovaný ptačím okem, je mnohem ostřejší (a díky převaze čípků i mnohem dokonaleji barevný) než obraz poskytovaný okem lidským. A co do té ostrostí? Člověk dokáže rozlišit dva body jako dva a nikoliv jen jeden bod, pokud je pozorovací úhel mezi nimi 25 úhlových sekund. Podobnou rozlišovací schopnost má třeba holub domácí. Zmiňovaní dravci vidí 2 až 6 krát ostřeji než člověk – t.j. pro rozlišení dvou bodů jim stačí pozorovací úhel 12 (např. sup mrchožravý) až 4 (např. sokol stěhovavý) úhlové sekundy. Takže žádné překvapení. Ale možná přece jen. Věděli jste, že rozlišovací schopnost sokolího oka (4 úhlové sekundy) má i oko kura domácího (Gallus domesticus)?

Jak již bylo řečeno dříve, světlocitlivé buňky jsou v sítnici ptačího oka na mnohem větší ploše a mnohem rovnoměrněji rozloženy než v oku lidském. Místům s největší jejich hustotou říkáme žluté skvrny.  Žluté skvrny jsou místa s nejostřejším viděním. Ostrost je dána – podobně jako u čipu digitálního fotoaparátu, hustotou buněk citlivých na světlo (u toho fotoaparátu i jejich velikostí, ale buňky jsou všechny přibližně stejně velké v každém oku). Ve žluté skvrně lidského oka je asi 160 000 buněk na milimetr čtvereční, u káně lesní je to přes milión. Žluté skvrny ptačích očí se od lidských ovšem neliší pouze hustotou. Existují i rozdíly v umístění, velikosti, počtu i tvaru žlutých skvrn u různých ptáků. Jedinou kulatou žlutou skvrnu ve středu oka jako člověk mají kurovití. Jenom hustotu světločivných buněk mají vyšší. Nejzvláštnější žlutou skvrnu mají ptáci volných planin jako jsou stepi, močály nebo i moře. Aby totiž kachny, rackové, buřňáci a bahňáci mohli ostře sledovat veškeré dění na celém horizontu, mají protáhlou žlutou skvrnu, která se táhne po obvodu oka přes celou sítnici – připomíná to jakýsi rovník, který se táhne jako úzký proužek vodorovně podél obvodu oka přes celou sítnici. V očích některých druhů ptáků se vyskytují i větší počty žlutých skvrn než jenom jedna jako u člověka.  Jedná se zejména o rychlé letce jako jsou dravci, rorýsi, rybáci, nebo vlaštovky. S výjimkou dravců mají tito, v rychlém letu lovící, ptáci oči po stranách hlavy. Pro lov kořisti za rychlého letu potřebují dokonalé prostorové a stereoskopické vidění. To jim umožňuje – vedle normální žluté skvrny ve středu sítnice, přídavná žlutá skvrna na vnitřním boku sítnice. Při pohledu dopředu se obraz současně promítá do centrálních i postranních žlutých skvrn zároveň.  Rybáci a vlaštovky mají žluté skvrny v každém oku dokonce tři. Ptačí žlutá skvrna je, podobně jako u savců, plochá jamka, ale u dravců (a některých dalších rychlých letců) má tvar hluboké kráterovité jamky v sítnici. To má význam pro snadnější lokalizaci zejména pohyblivého objektu. Jakmile se totiž obraz promítne na stěnu kráterovité prohlubně, je naráz zvětšen (vzpomeňte si, jak se najednou zvětší Váš stín, když při jízdě najednou padne do prohlubně vedle cesty). A pokud se onen objekt pohybuje jinak než okolní krajina za letu ptáka, zvětší se rázem i pohyb tohoto objektu. Navíc – vytvoření kráterovité prohlubně velmi zvětší i plochu žluté skvrny a umožní zvýšit koncentraci čípků na promítací ploše což znamená ostřejší vidění. Slepá skvrna u savců i u ptáků je místo, kde do oka vstupuje oční nerv, a tudíž na něm chybí světlocitlivé buňky. U ptáků na tomto místě vstupuje do sklivce ještě zvláštní útvar, kterému říkáme hřebínek (pecten). Tvoří ho pravidelně uspořádané, pozměněné krevní cévy, podpůrné pojivo a pigmentové buňky melanocyty. Může mít až 30 záhybů nebo žebérek. O funkci tohoto útvaru existuje několik desítek teorií. Například se uvádí, že stín tohoto útvaru, vržený na sítnici, vytváří jakousi síť souřadnic, která usnadňuje lokalizaci malého objektu na jednotvárné ploše jako je bezmračná obloha nebo nekonečná hladina moře. Nebo že zabraňuje oslnění. Může také regulovat nitrooční tlak, atd. atd. atd. Asi nejpravděpodobnější vysvětlení je, že přivádí do oka výživu a kyslík, protože ptačí oko není protkáno vlásečnicemi tak jako oko naše a ostatních savců.

Ochrana oka

Ptačí oko je (pro savce) nepředstavitelně dokonalý nástroj a je třeba ho dobře chránit před poškozením. Proto ptákům narostly i „ochranné brýle“. Mluvíme pochopitelně o třetím očním víčku – mžurce. S výjimkou sov je mžurka tenká a průhledná nebo alespoň průsvitná. Přetahuje se z vnitřního koutku oka směrem šikmo vzhůru. Jak již bylo řečeno, její funkce je hlavně ochranná. Holubi při sběru potravy v trávě si chrání oko přetažením mžurky při každém klovnutí, mžurka chrání oko při střemhlavém letu, potápějící se vodní ptáci ji mají jako potápěcí brýle (dokonce i s průhledným okénkem) apod. Ale nejen to. Mžurka také zvlhčuje rohovku a zabraňuje jejímu vyschnutí a čistí ji i mechanicky při každém přetažení. A navíc – pohyby mžurky mají u řady ptáků i signální funkci.

Najít nejen televizi, ale ani počítačový monitor, který by pro ptáky mohl vytvořit iluzi plynulého pohybu, by se nám asi nepodařilo…

Člověk je v tomto směru na tom opravdu „dobře“. Dokáže rozlišit pouze asi 20 obrázků za sekundu a tak naše kina (a později televize) mohou fungovat bez přílišných technických nároků už od konce 19. století. Ovšem pro život v přírodě je schopnost vnímat rychlé děje asi důležitá. Vždyť i většina savců rozlišuje lépe. Televizní obraz jako podivnou sérii jednotlivých stacionárních půlobrázků (a nikoliv jako plynulý pohyb, který vidíme my) vidí i většina savců. A pro ptáky na iluzi plynulého pohybu nestačí ani nejvýkonnější počítačové monitory se zobrazovacími frekvencemi přes 100 Hz. Ptačí oči totiž rozliší až 150 obrázků za sekundu. Ale nejen ve vnímání rychlého pohybu je ptačí oko nedostižné. Předčí to lidské i při vnímání pohybů pomalých. Člověk při pohledu na hvězdy, měsíc či slunce vnímá tyto objekty jako stacionární. Ptáci dokáží vidět jako pohyb i velmi pomalý přesun. Například čáp vidí i „pohyb“ o „rychlosti“ pouhých 15 úhlových stupňů za hodinu. Tato schopnost je samozřejmě velice důležitá zejména pro tažné ptáky při kontrole zdánlivého pohybu zmíněných těles po obloze, což je, vedle přesných „hodin“, naprosto zásadní požadavek pro orientaci podle slunce či hvězd. A to ten pohyb slunce vnímají ptáci i v polarizovaném světle, takže vidí zdánlivý pohyb slunce i skrz pořádnou vrstvu mraků na úplně zatažené obloze.