Как животные воспринимают время

Люди воспринимают мир через пять основных чувств, но время невозможно увидеть, услышать или потрогать. Ощущение времени возникает сложным образом, через постоянный поток сигналов от тела и изменений в окружающем мире. Это внутреннее чувство, которое может растягиваться или сжиматься под влиянием эмоций, возраста или даже простой чашки кофе. Но если человек воспринимает время субъективно, то как с этим обстоят дела у других обитателей планеты? 

Как ученые измеряют скорость восприятия Фото: Volodymyr Burdiak/Shutterstock/FOTODOM Чем выше частота слияния мерцаний, тем больше «кадров в секунду» способен улавливать организм

Ученые долгое время искали объективный способ измерить, насколько быстро разные существа обрабатывают зрительную информацию. Таким инструментом стала критическая частота слияния мельканий — показатель, определяющий, с какой максимальной скоростью животное может различать отдельные световые импульсы. 

В экспериментах испытуемым показывают мигающий свет, постепенно увеличивая частоту. В определенный момент вспышки сливаются в ровное свечение — этот порог и является ключевой характеристикой. Измерения проводят с помощью чувствительных электродов, регистрирующих активность зрительного нерва. Чем выше частота слияния мерцаний, тем больше «кадров в секунду» способен улавливать организм, а значит, и окружающий мир для него движется в более «замедленном» режиме.

Как разные виды животных воспринимают время Фото: Fercast/Shutterstock/FOTODOM Крупнейшее исследование, охватившее 138 видов, показало, что насекомые и маленькие птицы имеют самую высокую частоту восприятия (до 300 Гц)

Крупнейшее на сегодняшний день исследование, проведенное учеными из Ирландского университета в Голуэе, охватило 138 видов и выстроило их в четкий ряд по скорости восприятия визуальных изменений. Абсолютными чемпионами оказались небольшие летающие насекомые. Стрекозы и мухи пестрокрылки способны воспринимать до 300 вспышек в секунду (300 Гц). Для сравнения, человек перестает различать мелькания на частоте около 65 Гц. Такой «высокоскоростной» взгляд жизненно необходим для охоты в воздухе и маневров на огромной скорости.

Среди позвоночных лидерство удерживают мелкие птицы, например мухоловка-пеструшка, чей показатель достигает 146 Гц. Это позволяет ей без труда ловить насекомых в воздухе, реагируя на малейшие изменения траектории. Далее следуют водные обитатели: лосось воспринимает мир на частоте 96 Гц, что помогает ему ориентироваться в быстрых потоках воды и уклоняться от хищников. А собаки видят мир немного быстрее человека — на 75 Гц, что объясняет их способность ловить летящий мяч или фрисби.

На другом конце шкалы расположились неторопливые создания. Морская звезда «терновый венец» обладает частотой слияния мерцаний всего 0,7 Гц, то есть различает менее одной вспышки в секунду. Для нее мир предстает размытой, почти статичной картинкой, но в обратном нет необходимости: ее пища — коралловые полипы — никуда не торопится. Такое медленное восприятие экономит огромное количество энергии.

Почему животные воспринимают время с разной скоростью Фото: Mou Mukherjee/Shutterstock/FOTODOM Многие быстрые наземные охотники вроде гепардов обладают относительно невысокой критической частотой слияния мельканий

Различия в скорости восприятия времени — это результат миллионов лет адаптации. Быстрое восприятие требует колоссальных энергозатрат, так как связано с высокой скоростью перезарядки нейронов в зрительной системе. Поэтому природа наделяет им только тех, кому это критически важно для выживания. Летающим существам необходимо быстро обрабатывать информацию, чтобы избежать столкновений и ловить добычу. 

Одним из неожиданных открытий ирландских ученых стало различие между водными и наземными хищниками. Многие быстрые наземные охотники вроде гепардов обладают относительно невысокой критической частотой слияния мельканий. Объяснение кроется в тактике охоты. На суше атака часто представляет собой короткий, точный и не подлежащий коррекции бросок.

В воде же хищник, атакуя, может постоянно корректировать свою траекторию, преследуя жертву в толще воды. Эта погоня требует умения обрабатывать визуальные изменения с гораздо большей скоростью, что и отражается на строении их зрительной системы.

Травоядные и малоподвижные виды могут позволить себе медленное восприятие. Сэкономленная энергия направляется на другие цели: рост, размножение или усиление чувств.

Интересно, что скорость восприятия может различаться даже внутри одного вида в зависимости от образа жизни. Например, исследования на людях показывают, что у профессиональных спортсменов, особенно вратарей в футболе или хоккее, скорость зрительной реакции и восприятия выше среднего.

Почему ученые изучают, как животные воспринимают время Фото: katatonia82/Shutterstock/FOTODOM Изучение восприятия времени помогает экологам оценить, как световое загрязнение влияет на разные виды

Понимание того, что каждое существо живет в своем временном потоке, меняет взгляд на мир. Для колибри, воспринимающей 150 кадров в секунду, движение человека покажется замедленной съемкой, а для черепахи — ускоренной.

Изучение восприятия времени помогает экологам оценить, как световое загрязнение влияет на разные виды. Быстрые мелькания искусственного света, незаметные для человека, могут ослеплять или дезориентировать насекомых и птиц с высокочастотным зрением, нарушая их навигацию и жизненные циклы.

Изменения климата, ведущие к трансформациям среды, ставят перед видами новые вызовы. Способность адаптироваться теперь касается не только температуры или кормовой базы, но и скорости обработки информации. В конечном счете, сохранение естественной среды обитания — это и есть способ сохранить право каждого вида на свое восприятие времени.

По материалам nathab.com.

Язык без слов: как разговаривают животные

Удивительные математики дикой природы: 5 животных, которые умеют считать

10 самых умных животных