Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Jak chameleoni vidí svět

 |  5. 10. 1995
 |  Vesmír 74, 556, 1995/10

Ataovy dian-tana

jerena ny aloha

todihana ny afara


(Buď jako chameleon.

Jedním okem se dívej do minulosti,

druhým do budoucnosti.)

malgašské přísloví

Oči chameleonů 1) jsou pozoruhodným optickým nástrojem, který má zřejmě mnoho unikátních prvků. To je známo již dosti dlouho a snad každý, kdo někdy tyto lesní “příšerky″ spatřil, povšiml si alespoň nezávislého pohybu očí. Jedno chameleoní oko se může v určitém okamžiku dívat někam úplně jinam a na něco úplně jiného než druhé oko. Zdůrazňuje to i neobyčejná pohyblivost očí, které se mohou otáčet ve všech směrech v úhlu ± 180°. Chameleon se tedy nemusí ani pohnout, aby shlédl celý svět kolem sebe.

Zřejmě právě za tímto účelem jsou oči chameleonů nápadně “vystrčené″ ven z hlavy. Podobají se ostřelovací vížce nějakého obrněného vozidla, která otáčí svou hlavní do všech stran. Tomu je podřízena i stavba oka, která sice vychází v základních rysech z obecné stavby oka obratlovců, ale v mnohém je modifikována. Téměř celou vnější část oka přerůstají víčka, jen na samém vrcholu ve středu rohovky zůstává malý otvor, kterým chameleonův mozek přijímá obraz okolního světa.

Ze způsobu života chameleonů lze rychle usoudit, že dobrý zrak je pro ně životní nutností. Zachycení kořisti vystřelovacím jazykem klade neobvykle vysoké nároky na přesnost optické soustavy. V této souvislosti zřejmě nikoho dlouho nenapadlo ptát se, jak chameleoni vlastně odhadují vzdálenosti (např. právě ke své kořisti). Vždyť u obratlovců je prostorové vidění, a tedy i s ním spojené odhadování vzdálenosti, vázáno právě na párovité uspořádání optického aparátu, na tzv. binokulární vidění, kdy v jednom okamžiku hledí obě oči do téhož místa, každé však přeci jen z trochu jiného úhlu. “Spojení″ obou pohledů v mozku poskytuje informaci o prostorovém uspořádání spatřených předmětů 2) . Chameleoni však hledí každým okem někam jinam. Jak tedy mohou skládat rozdílné obrazy téhož? A jestliže tak nečiní, jak zjistí, kde přesně je jejich oblíbená lahůdka?

Protože bylo již dlouho známo, že krátce před “vystřelením″ jazyka fixuje chameleon kořist oběma očima, domnívali se mnozí badatelé, že chameleon přeci jen využívá binokulární vidění – alespoň v určitých okamžicích svého života. Nedávno se však ukázalo, že vše je úplně jinak. Chameleoni využívají úplně jiný princip, který si snadno může představit ten, kdo používá jednookou zrcadlovku (a není tak zámožný, aby si pořídil autofocus). V takovém případě totiž ví, že stačí podívat se do hledáčku, pootočit ostřicím kroužkem objektivu tak, aby obraz nebyl rozmazán, a vzdálenost objektu si lze přečíst na stupnici kroužku.

Dokázat, že chameleoni určují vzdálenost na základě zaostřování, je celkem jednoduché. Umístíme­li chameleonovi před oko optický hranol, který láme světlo a mění tak úhel pohledu, zvíře se při lovu nesplete. Naopak dioptrické brýle před očima ho zmatou a jen výjimečně se “trefí″, protože je nuceno zaostřovat jinak než bez brýlí.

Chameleonův mozek tedy nevytváří prostorový vjem porovnáním nepatrně odlišných pohledů dvou očí jako to činí např. člověk (naopak je schopen vidět jedním okem věci z různých úhlů – o tom až dále). Třetí rozměr obrazu čili vzdálenost předmětů určuje z napětí čočky, která řídí zaostřování, akomodaci. Schopnost hledět každým okem na jinou stranu nebrání tedy chameleonům v prostorové orientaci.

K dostatečné přesnosti odhadu vzdálenosti je nutné, aby byl obraz na sítnici co největší. A skutečně, M. Ott a F. Schaeffel při svých měřeních zjistili, že obraz na sítnici chameleonů je výrazně větší než u jiných obratlovců srovnatelné velikosti. Měřili také akomodaci oka u chameleona druhu Chamaeleo dilepis a objevili, že zaostřování je velmi rychlé (60 dioptrií/s) a probíhá v neobyčejném rozsahu více než 45 dioptrií).

Pro názornost je možné celou situaci zjednodušit a přirovnat sítnici oka k obrazovce. V obou “zařízeních″ je obraz rozkládán na jednotlivé body, které ve výsledném efektu poskytují celistvý obraz (alespoň pro naše oči celistvý). U monitoru je bodem světelný paprsek v místě dopadu na stínítko orazovky, u sítnice je základním bodem obrazu světločivná buňka neboli fotoreceptor. Čím více je na určité ploše bodů a čím jsou menší, tím je obraz ostřejší. U každého systému má však velikost bodu svou mez, pod kterou nelze jít. U obrazovky je dána velikostí bodu, který na stínítku vznikne dopadem světelného paprsku, u sítnice velikostí fotoreceptoru. Nejmenší vzdálenost fotoreceptorů na sítnici nemůže klesnou pod 1,6 m.

Jedinou další možností jak obraz ještě víc vylepšit je zvětšit jeho plochu. Zvětšený obraz na sítnici ale znamená negativní lom světla na čočce 3) . Něčeho takového může oko dosáhnout dvěma způsoby. Jedním vysvětlením je, že čočka má nižší index lomu než tekutina oka. Něčeho takového však nemůže buněčná hmota dosáhnout, a proto zbývá jediné vysvětlení – čočka v oku chameleona je konkávní (přesněji bikonkávní), jde o rozptylku. To však bylo nutné dokázat. Vždyť doposud všechny známé obratlovčí čočky byly konvexní (přesněji bikonvexní), čili spojky. Stanovení optické hodnoty čočky v oku chameleona však naráží na jisté překážky. Optický aparát oka je totiž složitější, než se na první pohled zdá, neboť na úpravách procházejícího světla se podílí také rohovka, která vlastně funguje jako druhá čočka (čočka v optickém a nikoliv biologickém slova smyslu). M. Ott a F. Schaeffel proto umístili přední část oka (čočku s rohovkou) do nádoby s fyziologickým roztokem. Ten má index lomu stejný jako rohovka, jejíž vliv na procházející světlo je tak odstraněn. Čočkou pak nechali procházet paprsek helio-neonového laseru. K jeho zaostření za čočkou nedošlo. Naproti tomu optický aparát kuřete zaostřil za stejných podmínek paprsek asi ve vzdálenosti 39 mm za čočkou (viz obr. 3).

Čočka takového typu zatím nebyla u obratlovců objevena. Evoluční důvody pro její vznik mohou být dva. Jednak může takto uspořádaný optický aparát zvyšovat rozsah akomodace a jednak může maximalizovat relativní velikost obrazu na sítnici. U chameleonů se obě příčiny zřejmě spojují, i když, jak se alespoň nyní zdá, převažuje druhá. To byl také důvod, proč začali badatelé porovnávat velikost obrazu na sítnici u různých druhů obratlovců. Ukázalo se, že u chameleonů je retinální obraz o 15 % větší než u kuřete, ale pouze ve středu vizuálního pole. Směrem vně ze středu rozdíl klesá a zhruba 40° od centra se stírá docela.

Optickou soustavu chameleona lze tedy přirovnat k teleobjektivu, ale k teleobjektivu zvláštnímu, protože zvětšuje obraz jen v blízkém okolí optické osy. Další výhodou takového uspořádání, které by také docela dobře mohlo být třetí příčinou vzniku čočky s negativním lomem světla, je i to, že se tzv. uzlový bod oka posouvá kamsi mezi rohovku a čočku. V lidském oku je uzlový bod totožný se středem rotace oka. Důsledkem toho zůstávají předměty stále v přímé linii, i když otáčíme okem. Jinými slovy, dvě věci stojící za sebou vidíme v zákrytu, ať otáčíme okem v kterémkoliv směru. Ne tak u chameleonů, kteří mají uzlový bod výrazně posunutý směrem k čočce. Při pootočení chameleoního oka se předměty původně v jedné linii odchýlí (viz obr. 1). To je zvláště výhodné pro zvíře, které maskováno v klidu a tichosti propátrává jedním okem své okolí. Malé přemístění obrazu při pohybu okem umožní rozlišit např. listy v různé vzdálenosti. Může se dokonce stát, že kořist zůstává při přímém pohledu skryta pod listem, a teprve když chameleon otočí okem a pohlédne jinam, spatří “koutkem oka″ pamlsek. Jinými slovy se také dá říci, že rychlost relativního pohybu předmětů při pootočení oka je zavislá na vzdálenosti od oka.

Zdá se, že zrak chameleonů je obdivuhodně odlišný od toho, jak svět vnímá opticky člověk. Je možné si vůbec představit, jak chameleon vidí věci okolo sebe? Zřejmě jen stěží. Je totiž nutné vzít v úvahu, že chameleon vidí ze stejného místa dva předměty chvíli za sebou (v zákrytu), chvíli vedle sebe; že některé věci v optickém poli vnímá zvětšené, jiné (v periferním vidění) v přirozené velikosti; každým okem však sleduje něco jiného, často v úplně jiném směru; přitom vidí vše velmi ostře s nejmenšími detaily, dokáže rychle zaostřovat a může proto vnímat mnoho věcí v rychlém sledu. Snad jen ti, kteří umějí “šilhat″, mají větší představu o rychlém přemisťování obrazů při změně polohy očních bulev.

A do jakého obrazu se takový “galimatyáš″ skládá v mozku chameleona, o tom si snad můžeme nechat už jenom zdát. Jakákoli představa je tu zřejmě nemožná. Asi stejně jako je nemožné představit si, jak “vidí″ netopýr můru ušima.

Literatura

Nature 373, 692, 1995
Nature 373, 658, 1995
Nature 275, 127, 1978
Ramanantsoa G. A., 1984: The Malagasy and The Chameleo: A Traditional View of Nature, in: Jolly A., Oberlé Ph., Albignac R.: Key Environments Madagascar, Pergamon Press, Oxford
Domenichini-Ramiaramanaka B., 1972: Ohabolanany ntaolo, examples et proverbs des anciens, Mem. Acad. Malg. 54:654 p.
Boiteau P., 1958: Madagascar. Contribution a l’histoire de la nation malgache. Paris
Decary R., 1950: La faune Malgache. Paris Edit, Payot, Paris
Brygoo E. R., 1971: Faune de Madagascar 33. Reptiles, Sauriens, Chamaeleonidae (genre Chamaeleo). Museum National d’Histoire Naturelle, Paris, 318 pp
Brygoo E. R., 1978: Faune de Madagascar 47. Reptiles, Sauriens, Chamaeleonidae (genre Brookesia et complément pour le genre Chamaeleo). Museum National d’Histoire Naturelle, Paris, 172 pp

Obrázky

Poznámky

1) Slovo chameleon pochází z řeckého chamai leon – trpasličí lev.
2) Zkuste si zakrýt jedno oko a manipulovat s neznámými předměty nebo se pohybovat neznámými místnostmi. Pravděpodobně pocítíte drobné problémy s prostorovou orientací.
3) negativním lomem světla je míněn odklon paprsku při průchodu čočkou od její osy
4) Jijy ([dzidzi] až [džidži] nebo [žiži]) je zvláštní slovesný útvar typický pro vesnická shromáždění a slavnosti Malgašů. Nejpřiléhavěji bychom je mohli označit snad jako improvizované básně. Jsou to jakési polopřednášené, polozpívané říkanky, které si řečník (či účinkující) skutečně vymýšlí až v okamžiku, kdy je sděluje svým posluchačům. Jijy jsou jedním z nejrozvinutějších a nejoblíbenějších lidových umění na Madagaskaru.
5) Kult předka (předek = “razana″) je jedním z velmi silných kultů v mnoha částech ostrova. Stát se po smrti “předkem″ je ctí každého Malgaše. Je však k tomu nuté prodělat obřad nazývaný “famadihana″, jakousi rituální exhumaci, při níž je nebožtík po roce nebo i několika letech znovu vyzvednut z hrobu, přinesen do vesnice a převlečen. Zúčastní se slavnosti a po ní je znovu pochován, tentokráte již nadobro. Někdy však ještě prodělá pouť za příbuznými, kteří žijí v jiné vesnici, často i dosti daleko. (Proto se dnes také na madagaskarských letištích objevují tabulky s nápisem: “Žádáme cestující, aby necestovali letadlem se svými mrtvými.″) Předkové – vážené, uctívané, obdivované až mýtické bytosti – jsou ústředními postavami většiny malgašských legend.

Citát

J. M. Bochenski, Stručný slovník filozofických pověr

AETERNA, Praha 1994, str. 8

[...] Tvrdí-li například nějaký libomudrc, že svět není nebo že existuje pouze v mé hlavě, chce-li mi někdo podobný pro změnu dokazovat, že si nemohu být v daném okamžiku jist tím, že sedím na židli a chce-li nás někdo třetí poučit, že nemáme vlastní vědomí ani pocity – všichni přitom tvrdí, že jde o názor, mínění, filozofickou teorii a se vší vážností se o tom vykládá studentům, říkám tomu s prominutím pověry [...]

Jak svět vidí chameleony


V dnešní době jsou chameleoni v mnoha druzích a rodech široce rozšířeni téměř po celé Africe (s výjimkou extrémně suchých pouštních oblastí) a okrajově zasahují do jižních částí Evropy a na asijský kontinent na Blízkém východě. Střediskem jejich výskytu, pravým domovem chameleonů, je však ostrov Madagaskar, kde žije zhruba 70 % všech známých druhů.

Prvního madagaskarského chameleona Evropané spatřili r. 1595. První taxon, Ch. bifidus, popsal A. Brongniart r. 1800. Dnes je známo přes 60 druhů, přičemž v posledních 20 letech bylo z Madagaskaru popsáno přes deset nových druhů a další se zřejmě ještě objeví. Chameleony lze velmi hrubě rozdělit do dvou velkých skupin

Barvoměna


Pozoruhodnou vlastností chameleonů je i jejich shopnost měnit barvu. Tento pozoruhodný jev je opředen celou řadou legend a pověr. Kupříkladu se všeobecně míní, že změna barvy je vyvolána potřebou maskovat se v terénu. Ve skutečnosti se však jakákoli zásadnější barvoměna děje spíše podle okamžité nálady a duševního rozpoložení živočicha. Jednoduše lze celý proces popsat na základě stavby a vlastností pokožky a povrchových podpokožkových tkání. Vlastní pokožka je průhledná a pod ní jsou tři vrstvy buněk, tzv. chromatocytů. Ve svrchní jsou buňky žlutě a červeně zbarvené, v prostřední jsou světle modré a bílé buňky a konečně v nejspodnější vrstvě jsou černě pigmentované buňky s výběžky, které mohou měnit svou velikost a podle potřeby se vsouvají do obou povrchových vrstev. Buňky řízené autonomním nervovým systémem (ovšem

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Zoologie

O autorovi

Pavel Hošek

Mgr. Pavel Hošek (*1968) vystudoval parazitologii a entomologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Spolupracuje na projektu expedice LEMURIA, který mimo jiné vyústil do mnoha cest na Madagaskar. Zajímá se o vše, co s Madagaskarem souvisí. Z malgaštiny a dalších jazyků přeložil tradiční merinskou poezii (Dotek prolétajícího motýla, 2003) a madagaskarské mýty, legendy a pohádky (Rohatý král, 2003). Napsal také Dějiny Madagaskaru (2011).
Hošek Pavel

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné