Вестник МГТУ. 2017, №2.

Пахомов М. В. и др. Влияние оптических характеристик среды… 472 УДК 57.045 М. В. Пахомов, Д. Г. Ишкулов, А. А. Зайцев Влияние оптических характеристик среды на цветовое зрение настоящих тюленей Представлены результаты исследования влияния оптических характеристик морской воды на способность настоящих тюленей дифференцировать таблички синего и красного цвета. В эксперименте участвовали четыре особи серого тюленя ( Halichoerus grypus , Fabricius, 1791), пять особей гренландского тюленя ( Pagophilus groenlandicus , Erxleben, 1777), две особи кольчатой нерпы ( Pusa hispida , Schreber, 1775). Тюленей обучали выбирать из пары предъявляемых табличек табличку синего цвета и отмечать ее касанием. Эксперименты проводили на суше (контрольные исследования) для составления кривой чувствительности в воздушной среде без влияния прозрачности и цветности и на глубине 2 м под водой. Установлено, что при освещенности выше 50 лк у всех модельных животных доля верных ответов соответствует контрольной и составляет у серых тюленей 89 ± 3.6 %, гренландских тюленей – 74.8 ± 6.2 %, кольчатых нерп – 71 ± 5.7 %. При снижении освещенности доля верных ответов снижается и становится равной случайному выбору при 15 лк у серых тюленей, 20 лк – у гренландских тюленей и 25 лк – кольчатых нерп. Показано, что на глубине 2 м при освещенности ниже 50 лк среднее количество ошибок за опыт незначительно выросло (у серых тюленей – на 1.2, гренландских тюленей – на 0.6, кольчатых нерп – на 1.8). Установлено, что прозрачность и цветность воды мало влияют на способность модельных животных дифференцировать таблички синего и красного цвета на данных глубинах. Основное влияние на цветовосприятие модельных животных под водой оказывает только уровень освещенности. Ключевые слова: серые тюлени, гренландские тюлени, кольчатые нерпы, подводное цветовое зрение. Введение В настоящее время возрастает интерес к глубоководным океанологическим исследованиям, в частности к проблеме подводного зрения, которая прослеживается в таких отраслях, как подводная телекоммуникация, водолазное дело, машинное зрение и др. В процессе решения многих научно-практических задач возникла необходимость создания приборов, позволяющих получать и транслировать изображение подводных объектов, по характеристикам не уступающее съемке в воздушной среде. В процессе изучения морских млекопитающих появляется уникальная возможность исследовать адаптацию зрительной системы к работе в двух оптически разных средах. Зрительная система морских млекопитающих обладает рядом специфических черт, связанных с функционированием как в воде, так и в воздухе. Многие анатомические и физиологические особенности органов зрительной системы ластоногих играют важную роль при реализации различных биологических функций, таких как добыча пищи, ориентация и коммуникация. Ластоногие относятся к отряду хищных и имеют фронтально расположенные глаза и расширенное бинокулярное поле обзора, что предполагает хорошее восприятие глубины. Зрительная система ластоногих функционирует в двух кардинально отличных по оптическим характеристикам средах (воздушной и водной), а также подвергается резким перепадам освещенности. Если в воздушной среде световой поток мало изменяется на дистанциях зрительного восприятия, то в водной среде световой поток подвергается более сильному преломлению, ослаблению, рассеянию и спектральным смещениям. Представители отряда хищных ( Carnivora , Bowdich, 1821), к которым относятся настоящие тюлени ( Phocidae , Gray, 1821), имеют в сетчатке палочки для ночного и сумеречного зрения и колбочки для дневного (цветового) зрения [1]. Соотношение палочек к колбочкам колеблется от 200 : 1 для некоторых типично ночных хищников, до 20 : 1 – для некоторых дневных видов [2]. У ластоногих соотношение палочек к колбочкам составляет в среднем 20–40 : 1; такое соотношение характерно для наземных хищников- универсалов [3]. В ходе исследований было установлено, что ахроматическая чувствительность некоторых представителей ластоногих довольно велика и в целом идентична сумеречному зрению человека [4–7]. Использование психофизических методов изучения позволило установить способность к различению цветов некоторых видов ластоногих: калифорнийского морского льва [4], гренландского, обыкновенного и серого тюленей [8]. Считается, что в колбочках ластоногих содержатся только длинно- и средневолновые фотопигменты, в то время как коротковолновые ("синечувствительные") фотопигменты отсутствуют [9]. Тем не менее ряд исследователей считают, что у тюленей возможен мезопийный тип цветового зрения, когда в процессе идентификации цвета воспринимаемого объекта одновременно задействованы как колбочки, так и палочки, которые берут на себя функции коротковолнового ("синечувствительного") фотопигмента [10]. В условиях аквакомплекса ММБИ в Кольском заливе проводились работы по изучению способности настоящих тюленей распознавать цветовые раздражители. В экспериментах участвовали серые ( Halichoerus