CON GLI OCCHI DEGLI UCCELLI

Testo e Foto: Gianni Matranga e rete

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Gufo (Bubo bubo)

Con gli occhi degli Uccelli si vede meglio o peggio? I dettagli, i colori, le sfumature sono migliori oppure Con gli occhi degli Uccelli si vede meglio o peggio? I dettagli, i colori, le sfumature sono migliori oppure no? La risposta a tutti questi interrogativi è si. Quando un uomo è in grado di vedere bene anche da molto lontano o cogliere particolari che altri non hanno notato si dice, infatti, che ha "una vista da Aquila o ha l’occhio di Falco”. In realtà l'ottima capacità visiva non è prerogativa speciale di questi rapaci ma di tutti gli uccelli che possiedono un potenziale visivo fino ad 8 volte meglio rispetto ad un uomo con la vista perfetta, soprattutto nella migliore predisposizione a vedere i colori. Dopo anni di ricerche, condotte dal biologo molecolare Timothy H. Goldsmith della Yale University, si è infatti giunti alla conclusione che gli uccelli, così come le tartarughe e alcuni pesci, possiedono 4 tipi di "coni", mentre l'Uomo, come la maggior parte dei mammiferi, ne possiede solo 3.

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L’occhio di un Uccello sopra e quello di un Uomo sotto

Questi sono dei recettori che, quando vengono stimolati dalla luce, producono un particolare pigmento che dà l'avvio ad una serie di reazioni chimiche e stimolazioni nervose, il cui esito finale è la percezione dei colori da parte del cervello. L'evoluzione ha impiegato almeno 300 milioni di anni prima di "inventare" l'occhio, partendo dalle cellule fotosensibili presenti sulla pelle di alcuni animali molto primitivi. I progenitori dei mammiferi, possedevano l'intera gamma di coni, ma la loro storia evolutiva li ha portati dapprima a perderne due (quando furono soprattutto animali notturni e i colori gli servivano a poco), successivamente a riacquistarne un terzo una volta evolutosi in animali prevalentemente diurni. In effetti, per essere più precisi, i tipi di recettori di luce negli occhi degli uccelli sono due. Oltre ai coni già descritti possiedono dei bastoncelli chiamati “aste”. Le aste sono migliori per la visione notturna, perché sono sensibili a piccole quantità di luce, tuttavia, i coni assumono una importanza maggiore rispetto alle aste in quanto permettono di distinguere i diversi colori. Inoltre ci possono essere fino a 150 barre collegati ad una singola cellula nervosa, questo aumenta la sua sensibilità, ma riduce la sua definizione, vale a dire le cose appaiono sfocate. I Coni, a loro volta, possono essere anche solo uno o due per cellula nervosa. Questa funzione li rende meno sensibili, ma gli procura una visone più accurata per i dettagli. Durante il giorno è particolarmente utile. Gli uccelli possiedono 5 pigmenti (noi ne abbiamo solo 3) questo dà loro una maggiore sensibilità a certi colori che consentano loro di vedere molte più sfumature di alcuni colori come il rosso per noi. Alcuni uccelli marini come le Procellarie utilizzano filtri di olio rosso per tagliare la luce blu sparsi dal mare. Ciò rende più facile per loro riconoscere oggetti piccoli che galleggiano sulla o vicino alla superficie. Sempre Goldsmith spiega che "La perdita dei coni, tuttavia, non è stato l'unico elemento a scomparire dall'occhio dei mammiferi. Negli uccelli, infatti, ogni cono ha una microscopica goccia formata da una sostanza oleosa e colorata che non esiste nei mammiferi e che fa aumentare il numero di colori che un uccello è in grado di distinguere". Tutto questo porta ad una visione del tutto diversa da noi umani di ciò che ci circonda, anche perché la capacità che posseggono gli uccelli di osservare l'ultravioletto fa distinguere delle sfumature chiaroscure negli oggetti che per noi sono impossibili da osservare.

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Occhi di due Pappagalli: a sx Conuro della Patagonia (Cyanoliseus Patagonus) ed a dx Cacatua Becco lungo (Cacatua tenuirostris)

La maggior parte degli uccelli ha occhi dotati di pupilla piatta e di un'ampia retina esono dotati di una particolare palpebra trasparente, chiamata nittante, che ha la funzione di mantenere inumidito l'occhio pur consentendo contemporaneamente la visione. In quanto alle dimensioni, gli occhi degli uccelli, sono particolarmente grandi, soprattutto se paragonati a quelli dei mammiferi ed in proporzione ai loro corpi in generale. Si pensi che sono talmente grandi che il peso di entrambi gli occhi è ben il 15% del peso totale del capo, al contrario nella specie umana dove rappresentato solo l'1% loro peso. Enormi globi oculari ospitano occhi che stanno quasi immobili nella loro orbita, mentre la parte visibile all'esterno è solo la cornea. L’ occhio dell’uccello ha una forma caratteristica a campana, formato da una parte anteriore a segmento di sfera collegata ad un segmento posteriore più o meno globoso. Questa forma riduce il volume e il peso dell’occhio, senza diminuirne le qualità ottiche. Quindi l’occhio degli uccelli, anche in questo, è decisamente diverso, in quanto alla forma, da quello dei mammiferi, il quale è sferico e può ruotare nell’orbita, al contrario quello degli uccelli, a causa anche della forma, non ha rotazione, ma il tutto viene compensato da una maggiore possibilità del movimento del collo (per esempio come il gufo). L’occhio dell’uccello ha una struttura simile a quella dell’occhio degli sono invertebrati. Diversamente da quelli umani, tuttavia, gli occhi degli uccelli sono nella maggior parte dei casi situati in posizione laterale e non frontale; pertanto, non consentono la percezione della profondità. Di contro possono abbracciare un campo visivo più ampio. Fanno eccezione gli occhi degli Strigiformi (Gufi, Civette, Barbagianni ecc..), che localizzati sul piano frontale del capo; diversamente da quelli umani, tuttavia, i bulbi oculari non possono ruotare all’interno delle orbite, pertanto, per guardare ai margini del campo visivo, gli strigiformi sono costretti a ruotare la testa per più di 180° da una parte e dall'altra. Gli uccelli che cacciano nella completa oscurità come questi ultimi, non affidano alla vista il compito primario di indirizzarli verso la preda, ma si orientano, principalmente, mediante l’udito e comunicano fra di loro con la voce.

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Gli occhi della Civetta sono particolarmente adatti per la visione notturna

L’occhio di questi uccelli possiede una struttura particolare e pare fatta apposta per ottenere il massimo della luminosità, come dimostra il diametro dell’apertura della pupilla. La lunghezza focale è corta e fissa; la retina non conta che i bastoncelli i cui segmenti terminali sono lunghi e impregnati di un pigmento. Gli studiosi ritengono che l’occhio di un uccello notturno assorba 100 volte più luce dell’occhio umano. Inoltre la ricchezza di cellule ganglionari è molto maggiore che nell’uomo: si può perciò ritenere che l’acuità visiva sia aumentata nello stesso rapporto della percezione luminosa ad intensità assai basse. Il loro spettro del visibile è lo stesso degli altri uccelli, forse un po’ più esteso nella parte viola. I Rapaci (Aquila, Falco ecc..), che devono vedere da lontano per localizzare la loro preda, hanno invece occhi più rotondi con i quali distinguono più dettagli, ma abbracciano un campo visivo più piccolo.

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Occhi di Rapaci: a sx Falco Pellegrino ed a dx Aquila dal collo bianco

Durante il volo, questi animali devono essere in grado di mettere a fuoco velocemente oggetti vicini e lontani, ostacoli e prede . Una rondine è capace di reagire in tempi rapidissimi al volo di un insetto che attraversa la sua rotta a pochi centimetri di distanza, mentre un falco può distinguere un topo volando a 1.000 metri d'altezza ma, stranamente, trova particolare difficoltà a schivare gli ostacoli A proposito di questo, Graham Martin, ornitologo all'Università di Birmingham sostiene che la causa di tutto ciò risiede nel fatto che spesso guardano a lungo in basso anziché davanti, non aspettandosi probabilmente di incontrare minacce repentine nella direzione di volo. Inoltre sono molto sensibili al movimento, per cogliere subito una possibile preda o un predatore, ma non agli oggetti fermi o ai dettagli fini di quel che vedono. La posizione degli occhi nel resto dei volatili, ad esclusione degli Strigiformi come abbiamo già detto, è decisamente laterale, tanto che l'angolo che generano tra loro gli assi ottici può variare dai 120° ai 145°; ciò non accade nella specie dei rapaci, i quali hanno gli occhi spostati anteriormente sul cranio e l'angolo è di 90°. Questa disposizione obbliga gli uccelli a volgere il capo di fianco per fissare un punto nello spazio, ma permette loro anche di avere un campo visivo di notevole ampiezza rispetto a quello dei mammiferi; per contro di ciò li priva della visione binoculare, vale a dire del senso del rilievo.  Es: nel piccione il campo visivo è di 300°, quindi lascia morto solo un angolo di 60°; invece nel Barbagianni il campo è ridotto e non supera i 160. La maggior parte degli uccelli gode di un campo visivo notevole, circostanza favorevole per muoversi nello spazio. D’altra parte però, la visione è per gran parte monoculare, in pratica non percepiscono le distanze e i rilievi (ciò si trova in minor misura negli uccelli cacciatori, i quali hanno bisogno di valutare le distanze, i pericoli e le prede con rapidità).

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Occhi grandi e profondi per questi due Uccelli non volatori: Il Casuario e lo Struzzo a dx

 Una caratteristica unica è data dal cosiddetto “accomodamento”. Questa capacità è una prerogativa presente soprattutto negli uccelli con abitudini diurne. Il cristallino, particolarmente elastico, sotto la pressione dei processi ciliari e della contrazione dei muscoli, si deforma causando un aumento della sua curvatura che porta ad un conseguente accorciamento della lunghezza focale. E’ possibile che la deformazione della cornea sotto l’effetto della contrazione di certi muscoli aiuti il gioco del cristallino. Simultaneamente la pupilla si contrae in misura notevole, ottenendo l’effetto di aumentare la profondità di campo. L’accomodamento è così rapido che viene ipotizzato che l’uccello possa “accomodare” dall’infinito a 2 cm in un brevissimo lasso di tempo assimilabile a quello occorrente a girare il capo. Questo meccanismo è molto utile alle specie acquatiche, perché durante l’immersione si trovano in un ambiente con un indice di rifrazione più elevato, quindi occorre loro una focale più corta, che aumenti la loro vista di 20 diottrie rispetto a quanto avveniva nell’aria. Questa proprietà, unita alle prerogative della membrana nittitante, la quale pulisce l’occhio senza impedire la vista, determina una visione più profonda e continua che gli consente di non perdere mai di vista la preda (tutto ciò è utilissimo per tutti gli uccelli ma riveste una importanza particolare per gli uccelli acquatici). In quanto ad acuità visiva si ritiene che quella degli Uccelli possa essere paragonata a quella umana mentre il campo visivo è più ampio; infatti l’uomo ha un’ immagine netta solo di una parte limitata dello spazio attorno alla fovea (regione centrale della retina di massima acuità visiva ).

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Gli occhi di due uccelli della famiglia dei colombi: Colomba Crestata e Tortora Diamantina a dx

L’uccello è capace di avere un’immagine netta, simultaneamente per diversi punti dello spazio che lo circonda senza aver bisogno di scrutarlo punto per punto al contrario dell’uomo che per avere una visione generale del suo ambiente è costretto a spaziare con lo sguardo, per permettere a ciascun settore dell’ambiente di formare in successione un’immagine netta sulla fovea. Questo adattamento però, diminuisce notevolmente la percezione del rilievo poiché l’immagine che si forma sulla retina è piatta, proprio per la sua uniforme chiarezza. Per percepire il rilievo l’uccello deve in qualche modo integrare le immagini ottenute in diversi punti dello spazio mediante un certo spostamento; ciò gli è più agevole in volo (questa è la risposta agli spostamenti rapidi e i cambi di marcia repentini). La visione nitida di una notevole superficie è essenziale per gli uccelli proprio per potersi orientare a distanza; l’uomo non può apprezzare angoli molto aperti a causa della visione parziale dello spazio, per lui stelle e sole sembrano immobili, tranne quando confronta la loro posizione ad intervalli di lunga durata. Al contrario, l’uccello possiede una visione molto più vasta che gli permette di misurare angoli molto aperti e di apprezzare movimenti lenti all’occhio dell’uomo.

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Uccelli acquatici: Moretta tabaccata e maschio di Carolina

Una prerogativa particolare degli uccelli è sempre stata la capacità di orientarsi durante i trasferimenti e le migrazioni da e per i siti di nidificazione che avvengono due volte all’anno. Difficilmente sbagliano direzione a meno che non vi sono particolari interferenze nel campo magnetico generato dalla terra. Questa era una certezza della scienza sull’orientamento degli uccelli lungo le rotte migratorie. A questa ormai comprovata teoria, recentemente, si è affiancata un’altra scoperta che va a completare lo schema precedente. Alcuni scienziati hanno formulato una teoria secondo la quale gli uccelli sarebbero in grado di “vedere” il campo elettromagnetico della Terra mentre volano nel cielo. Molte creature, inclusi tutti gli uccelli, navigano, come abbiamo detto, guidati dalla direzione delle forze magnetiche attorno al nostro pianeta. Ma ora i ricercatori hanno scoperto che diverse reazioni sono prodotte negli occhi di tutte le creature volanti a seconda del modo in cui si presenta il campo; una specie di flusso. Queste reazioni, hanno ipotizzato, potrebbero creare, in particolare, una specie di rappresentazione del campo in diverse tonalità di luce ed ombre che l’uccello vede durante il volo. Gli scienziati hanno detto che se fosse vero sarebbe un altro esempio di meraviglia di Madre Natura. Per quanto riguarda la percezione dei colori, infine, è probabilmente migliore di quella umana.

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Occhi di due splendidi Uccelli: Uccello Giardiniere ed a dx Turaco leucotis

La retina degli uccelli contiene un gran numero di gocce colorate, soprattutto formati da parti che occupano le porzioni gialle e rosse dello spettro, in grado di assorbire queste radiazioni e di renderle particolarmente percettibili, senza però diminuire la visione degli altri colori che vengono percepite dalle altre cellule. La loro presenza ha senza dubbio l’effetto di accentuare i contrasti cromatici tra i diversi oggetti percepiti. Questa eccellente visione dei colori è anche in rapporto con lo sviluppo cromatico del piumaggio degli uccelli. Un uccello lo mette in evidenza durante particolari comportamenti che non avrebbero significato alcuno se i partner non potessero percepire il messaggio cromatico. Si è così stabilita nelle comunicazioni interspecifiche e intraspecifiche un’evoluzione parallela tra la percezione dei colori e lo sviluppo dei segnali o degli stimoli cromatici. Con gli occhi degli Uccelli insomma il mondo è un’altro mondo.

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