Co na nás prásknou oči? A proč mají kočky úzké a kozy hranaté zornice?

Zornice, často přezdívaná okno do duše, je mnohem víc než jen pouhý regulátor světla. Je to tichý, ale výmluvný komunikátor našeho niterného stavu, který prozrazuje, jak intenzivně náš mozek pracuje, zda jsme pod vlivem omamných látek, nebo jestli nás někdo či něco skutečně zaujalo. A co víc, tento malý otvor je fascinujícím důkazem evoluční geniality, jejíž mistrovské dílo se projevuje v neuvěřitelné rozmanitosti tvarů a funkcí napříč zvířecí říší.

Zornice je mnohem víc než jen pouhý černý otvor uprostřed oka. Je to dynamický, živoucí systém, který neustále reguluje množství světla dopadajícího na sítnici. V optickém smyslu slouží jako clona fotoaparátu, a její nepřetržitý pohyb je klíčový pro to, abychom viděli ostře a jasně za jakýchkoli světelných podmínek. Její temný vzhled nás klame. Černá není skutečnou barvou, ale spíše absencí odraženého světla, protože paprsky, které do ní vstoupí, jsou buď pohlceny tkáněmi uvnitř oka, nebo se rozptýlí tak, že již nemají šanci uniknout ven.

Tento neustálý a fascinující pohyb je řízen precizně a zcela bez našeho vědomí dvěma svaly v duhovce, barevné části oka, která zornici obklopuje. Prvním je svěrač zornice (sphincter pupillae), sval uspořádaný do kruhu, který se při jasném světle stahuje a zmenšuje zornici. Druhým je rozšiřovač zornice (dilatator pupillae), sval s radiálními vlákny, která se táhnou od středu duhovky k jejímu okraji. V šeru se stahují, aby zornici rozšířily a propustily dovnitř co nejvíce světla. Tento rychlý, automatický a naprosto spolehlivý proces se nazývá zornicový reflex. Je tak bleskurychlý, že si jeho průběh ani neuvědomujeme. Právě tento reflex hraje klíčovou roli v lékařské diagnostice, kdy lékaři kontrolují, zda zornice pacienta reagují na světlo, což je jednoduchý a rychlý test pro ověření správné funkce mozku.

Pohyb zornice se zdaleka neomezuje jen na reakce na světlo. Je to hluboký odraz našeho vnitřního stavu. Zkuste si třeba vzpomenout, jak se vám zornice rozšíří, když se soustředíte na složitý problém. Váš mozek přepíná na vyšší výkon a vaše zornice se viditelně roztahují. Tento jev popsali již psychologové Hess a Polt v roce 1964, kteří potvrdili, že čím obtížnější je úkol, tím více se zornice rozšiřují. Naopak, jakmile mozek dosáhne svého limitu a je zahlcen informacemi, zornice se mohou na chvíli zúžit, což je obranný mechanismus, který signalizuje, že kapacita mysli je na hranici.

Kromě mentálního úsilí jsou zornice citlivé i na naše emoce. Například při zážitku, který nás zaujme, se rozšiřují. Studie z roku 1977 ukázala, že účastníkům se zornice roztáhly při poslechu jakéhokoli nového textu, ale zůstaly rozšířené pouze u těch pasáží, které byly erotické nebo obsahovaly násilné scény. Tento fakt potvrzuje, že zornice se rozšiřují, když nás něco fascinuje. Na druhé straně spektra leží znechucení. Pokud je člověk vystaven pohledu na něco, co ho zneklidňuje, zornice se zúží, jako by se snažily bránit přísunu nepříjemných obrazů.

Zornice tak mohou odhalit i to, co se snažíme skrýt. Všimli jste si, že některé drogy způsobují jejich rozšíření, zatímco jiné jejich zúžení? Lékaři a policisté tuto informaci často využívají. Opioidy a alkohol způsobují zúžení zornic, zatímco látky jako LSD, kokain nebo MDMA je naopak rozšiřují. Dokonce i reakce na bolest se odráží ve velikosti zornic. Výzkum ukázal, že i malý elektrický šok vyvolá jejich rozšíření.

Zatímco lidská zornice je vždy kruhová, její variace u zvířat jsou dalším důkazem evoluční adaptace. Od svislých štěrbin u koček, přes vodorovné obdélníky u ovcí, až po neuvěřitelné tvary u chobotnic a gekonů. Každý tvar slouží svému účelu, ať už jde o lov, obranu, nebo přizpůsobení se specifickému prostředí.

Když se podíváte do očí svého psa nebo naopak kočky, všimnete si zásadního rozdílu. Zatímco psí oči mají podobně jako ty lidské kulaté zornice, kočičí se stahují do tenké vertikální štěrbiny. Tento rozdíl není náhodný. Lidská kulatá zornice je v živočišné říši spíše výjimkou, a každý neobvyklý tvar zornice je výsledkem precizního evolučního výběru. Je to geniální adaptace, která pomáhá zvířeti přežít – ať už jako dravci, nebo kořisti.

Svislé zornice, které známe například u domácích koček, hadů nebo lišek, jsou typické pro plíživé predátory, kteří nehoní kořist na dlouhé vzdálenosti, ale spoléhají na přesný a rychlý útok. Jejich hlavní výhodou je schopnost přesně odhadnout vzdálenost. Když se taková zornice stáhne do úzké vertikální štěrbiny, umožňuje to zvířeti využít všechny vlnové délky světla k vytvoření ostrého obrazu, zatímco si udržuje široké zorné pole. To je klíčové pro vypočítání dokonalého skoku na kořist bez nutnosti pohnout hlavou, což by mohlo prozradit jejich pozici.

Vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley potvrdili, že tyto zornice zajišťují ostrou zaostřovací hloubku v horizontálním zorném poli, což dravcům umožňuje precizní zaměření cíle. Jejich schopnost se stáhnout do extrémně úzké štěrbiny navíc dokáže snížit množství světla dopadajícího na sítnici až 135krát, což chrání jejich citlivé oči, které jsou uzpůsobeny pro lov za šera nebo v noci. To je mnohem účinnější než u kulatých zornic, které se mohou stáhnout jen asi 10krát.

Na opačné straně spektra stojí býložravci jako ovce, kozy, jeleni nebo koně, jejichž oči jsou umístěné po stranách hlavy. Jejich zornice mají tvar vodorovného obdélníku. Tento tvar jim poskytuje široký, téměř 360° panoramatický výhled, který je naprosto nezbytný pro včasné odhalení blížícího se predátora. Horizontální orientace propouští více světla zepředu a ze stran a zároveň omezuje jeho příjem shora, což jim umožňuje bezpečně se pást s hlavou skloněnou k zemi.

Aby byl tento systém dokonalý, jejich oči vyvinuly fascinující schopnost: cyklovergence. I když skloní hlavu dolů, aby se napásly, jejich oči se dokáží uvnitř oční jamky otočit o více než 50 stupňů a udržet zornici rovnoběžně se zemí. To jim umožňuje neustále skenovat obzor a mít přehled o každém potenciálním nebezpečí, aniž by musely zvedat hlavu.

Příroda se však nespokojila jen s pouhými štěrbinami a obdélníky. U některých druhů najdeme zornice, které jsou skutečným uměleckým dílem evoluce. Sépie mají zornici ve tvaru písmene W, což jim pomáhá vyrovnávat rozdíly v jasu mezi jasným mořským povrchem a temnější vodou pod nimi. Gekoni mají zornice s více zářezy, které se při stáhnutí promění v sérii malých, vertikálně uspořádaných dírek. Vědci se domnívají, že tyto dírkové komory pomáhají gekonům odhadovat vzdálenost, což je klíčové pro jejich noční lov, i když se jejich oči nemusí soustředit na stejný bod.

To, co vnímáme jako zrak, není jen pasivní přijímání světla. Je to komplexní proces, ve kterém hraje klíčovou roli nejen zornice, ale také celá struktura oka a především způsob, jakým mozek zpracovává signály ze sítnice. Sítnice je srdcem našeho vizuálního vnímání a je vybavena dvěma typy fotoreceptorů, z nichž každý má specifickou funkci.

Čípky jsou našimi denními buňkami. Jsou zodpovědné za barevné a ostré vidění za jasného světla, tedy za fotopické vidění. Lidské oko obsahuje zhruba 6,5 milionu čípků, které jsou nejhustěji naskládány v oblasti zvané žlutá skvrna, kde se nachází i centrální jamka, místo nejostřejšího vidění. Každý ze tří typů čípků je citlivý na jinou vlnovou délku světla – modrou, zelenou a červenou. Jejich kombinace nám umožňuje rozeznávat miliony barevných odstínů. Ovšem ne všechna zvířata mají takové štěstí. Zatímco většina ptáků a obojživelníků vidí celé spektrum barev, mnoho savců má barevné vidění omezené, protože jejich sítnice obsahuje jen dva typy čípků. Například ježek vnímá jen žluté světlo a ostatní barvy se mu jeví jako odstíny šedé.

Tyčinky jsou naše noční buňky. Jsou mnohem citlivější na světlo než čípky a umožňují nám černobílé vidění za šera a ve tmě, tedy skotopické vidění. Lidské oko jich má až 125 milionů a jsou rozloženy po celé ploše sítnice, s výjimkou centrální jamky. Právě díky tyčinkám se naše oči dokáží přizpůsobit nízkému osvětlení, což je klíčové pro noční život.

U zvířat aktivních v noci, jako jsou sovy, kočky nebo netopýři, převládají tyčinky. Jejich dominance v sítnici jim dává neuvěřitelnou citlivost na světlo, což jim umožňuje vidět i při minimálním osvětlení, například za měsíční noci. Mnoho z těchto zvířat, včetně koček, žraloků a dokonce i hospodářských zvířat jako koně a krávy, má za sítnicí speciální vrstvu buněk nebo vláken, zvanou tapetum lucidum. Tato vrstva funguje jako zrcadlo, které odráží světelné paprsky zpět na sítnici, čímž jí umožní, aby fotoreceptory absorbovaly světlo podruhé. Tento mechanismus zvyšuje jejich zrakovou citlivost až dvojnásobně a je příčinou jevu „svítících očí“, který vidíme, když na zvíře v noci posvítíme.

Příkladem dokonalé adaptace pro noční život je sova pálená. Její oči jsou ve skutečnosti asi stokrát citlivější na světlo než ty lidské. Tvar sovího oka připomíná spíše tubus než kouli a je pevně usazeno v lebce. Tato nehybnost by se mohla zdát jako velká nevýhoda, ale sova ji kompenzuje schopností otočit hlavu téměř o 270 stupňů, což jí dává neuvěřitelně široký rozhled.

Zdroje: Science Focus, Wikipedia, Spring, Epocha plus, Techmania