چرا مردمک گربه‌های به صورت عمودی است؟

اما برایس: با بررسی چشم‌های موجودات مختلف، اشکال خارق‌العاده‌ای از مردمک‌ها را خواهید دید. اما چرا؟ به نظر می‌رسد که شکل مردمک یک شاخصه قدرتمند از نقشی است که حیوان در اکوسیستمش ایفا می‌کند.

مردمک‌ها سوراخی توخالی در پشت عنبیه هستند، که توسط ماهیچه‌های رنگدانه‌دار آن احاطه شده‌اند. آن‌ها دریچه‌هایی هستند که نور از طریقشان وارد چشم می‌شود، و سپس به شبکیه برخورد کرده و سلول‌های حساس به نور را فعال می‌کند. اینگونه فرایند بینایی آغاز می‌شود. مردمک‌ها به این دلیل مشکی هستند که بیشتر نور ورودی جذبشان شده است. اندازه آنها تحت تاثیر روشنایی و همچنین داروها، احساسات و شرایط ذهنی خاص تغییر می‌کند. اما شکل اصلی آنها در بین گونه‌ها بسیار تفاوت دارد.

برای مثال، گربه‌های خانگی شکارچیانی در سپیده‌دم با مردمک‌های کشیده عمودی هستند. در تاریکی، به طرز چشمگیری ساختار مردمک‌شان بزرگ می‌شود، و نور موجود را جذب می‌کند. و در روشنایی، دوباره به اندازه شکافی کوچک می‌شوند. در واقع، مردمک‌های گربه خیلی انعطاف‌پذیر هستند که می‌توانند حداکثر ۱۳۵ برابر حداقل اندازه‌شان بزرگ شوند ـــ در حالی که مردمک‌های ما فقط ۱۵ برابر منقبض و منبسط می‌شوند. و بسته به نور ورودی از طریق شکاف مردمک، نمایی عمودی و واضح ایجاد می‌شود. زمانی که مغز گربه تصاویر هر چشم را پردازش می‌کند، تفاوت‌های اندک اما واضح بین آنها، به گربه کمک می‌کند تا فاصله دقیق خودش تا هدف را تشخیص دهد. در واقع، بسیاری از دیگر شکارچیان کمین‌گر هم مردمک‌های عمودی کشیده‌ای دارند ـــ اما عمدتاً در آنهایی که چشمانشان به زمین نزدیکتر است دیده می‌شود. این ممکن است به این دلیل باشد که مردمک‌های آنها فقط چیزهایی را که در فاصله نزدیک تمایل به شکارش دارند را تشخیص می‌دهد.

دنیا از پشت مردمک‌های افقی کشیدهٔ حیوانات چرنده مانند بزها، بسیار متفاوت به نظر می‌رسد. این مردمک‌ها که در دو طرف سر قرار گرفته‌اند، با دریافت طیف‌های افقی نور دیدی نزدیک به ۳۶۰ درجه به بز می‌دهند و تصاویری افقی و واضحی ایجاد می‌کنند. این به بزها کمک می‌کند که هرگونه مزاحمت در مسیر را تشخیص دهند ـــ به آنها در مواجه با شکارچیان احتمالی هشدار می‌دهد و آنها را قادر می‌سازد تا جلوتر را ببینند و موانع را در حین فرار تشخیص دهند. در واقع، بزها همیشه مردمک‌هایشان را هم‌سو با افق نگه می‌دارند، حتی در هنگام بالا و پایین بردن سر برای تنظیم مردمک‌ها کره چشمشان را می‌چرخانند.

در همین حال، مردمک‌های گکوهای شبگرد (نوعی مارمولک) در شرایط شدیدتر نوری به شکل شکاف‌های باریکی که از چند حفره تشکیل شده‌اند، تبدیل می‌شود. هر حفره یک تصویر واضح از شی مورد نظر بر روی شبکیه تشکیل می‌دهد. دانشمندان معتقدند که این فرایند ممکن است به گکو کمک کند تا با مقایسه تصاویر ورودی، بدون هیچگونه حرکتی فاصله‌اش تا شکار را تشخیص دهد.

ممکن است که تا الان گولشان را خورده باشید، اما مانتیس‌ها، دیگر حشرات و سخت‌پوستان «شبه مردمک» دارند. اینها جزو ساختارهای بینایی نیستند؛ اینها خطاهای دیداری هستند که توسط ناظر تجربه می‌شوند. مانتیس‌ها (آخوندک) چشم‌های مرکب دارند که از هزاران واحد حساس به نور تشکیل شده است. زمانی که به شما نگاه می‌کنند، به شکل نقطه‌ای مشکی به نظر می‌رسد زیرا بیشتر طول موج‌های نور ورودی را جذب می‌کنند ـــ اما هیچ ورودی مشخصی (مردمک) وجود ندارد.

پس چرا ما مردمک‌های گردی داریم؟ مردمک‌های باریک به موجودات در داشتن محدوده‌های قطعی و واضح بینایی کمک می‌کند. اما دانشمندان معتقدند این مورد در موجوداتی مانند ما که مردمک کروی داریم، چندان اهمیتی ندارد. به جای دیدن چند قسمت از یک صحنه با فوکوس بسیار شدید، ما به ایجاد یک تصویر بزرگتر با جزئیات مرتبطی که توانایی‌های عمومی مشاهده‌ای بیشتری در اختیارمان می‌گذارد نیاز داریم. این می‌تواند مخصوصاً برای حیواناتی که به دنبال غذا هستند، شکارچیانی که به شکارشان چشم دوخته و تعقیبش می‌کنند، و موجوداتی اجتماعی که توان تشخیص چهره‌های دیگران را دارند، مفید باشد.

تا به اینجا مردمک‌ها و الگوهای موجود را مقایسه کردیم. اما هنوز هم استثنا وجود دارد. برای مثال، گربه‌های پالاس و خدنگ‌ها هر دو شکارچیان کوچک کمین‌گر هستند، اما گربه پالاس مردمک گرد دارد و مردمک خدنگ مانند بزهاست.

و ما فقط اشکال محدودی از مردمک‌ها را بررسی کردیم. موجوداتی هم هستند که مردمک هلالی یا قلب‌مانند دارند. اما شاید عجیب‌ترین مردمک را سپیداج‌ها دارند : مردمکشان در تاریکی گرد است و اما در روشنایی دبلیو شکل می‌شود. پس اینجا چه خبر است؟ خب، کسی هست که نخواهد جواب را بداند؟