Peering into the eyes of different animals, you’ll see some extraordinarily shaped pupils. But why? It turns out that pupil shape is a powerful indicator of what role an animal plays in its ecosystem.
En observant les yeux de différents animaux, on peut voir des pupilles aux formes extraordinaires. Mais pourquoi ? La forme des pupilles est, en fait, un indicateur puissant du rôle qu’un animal joue dans son écosystème.
Pupils mark the hollow opening in the iris, the eye’s band of pigmented muscle. They’re the portholes through which light enters the eye, where it then strikes the retina and activates light-sensitive cells, setting the process of vision in motion. Pupils are black because most of the light that enters them is absorbed. Their size changes in response to brightness, as well as certain drugs and emotional and mental states— but their basic form varies greatly among species.
Les pupilles marquent l’ouverture creuse dans l’iris, la bande de muscle pigmentée de l’œil. Ce sont les hublots par lesquels la lumière entre dans l’œil, où elle frappe ensuite la rétine et active des cellules photosensibles, permettant le processus de la vision en mouvement. Les pupilles sont noires car la plupart de la lumière entrante est absorbée. Leur taille change en réaction à la luminosité, ou à certaines drogues, états émotionnels et mentaux -- mais leur forme de base varie grandement selon les espèces.
House cats, for one, are twilight hunters with vertically elongated pupils. In the dark, these structures expand dramatically, taking in the available light. When it’s bright, they shrink into slits. In fact, cat pupils are so flexible that their maximum area is 135 times greater than their minimum area— whereas our pupils only shrink and expand 15-fold. And because of how the slit pupil takes in light, it creates sharp, vertical contours. When the cat’s brain processes the visuals from each eye, the small but sharp differences between them help the cat judge the precise distance of its target. In fact, many other ambush hunters also have vertically elongated pupils— but mainly those whose eyes are located closer to the ground. This may be because these pupils are especially useful in perceiving objects at the relative short distances these animals tend to hunt.
Les chats domestiques sont des chasseurs de nuit aux pupilles verticales allongées. Dans l’obscurité, ces structures se développent de façon spectaculaire, prenant toute la lumière disponible. Quand il fait clair, ils se rétrécissent en fentes. En fait, les pupilles des chats sont si flexibles que leur taille maximum est 135 fois plus grande que leur taille minimum -- alors que nos pupilles se rétrécissent et se multiplient par 15. Et selon la façon dont la pupille fendue reçoit la lumière, cela crée des contours pointus et verticaux. Quand le cerveau du chat traite les visuels de chaque œil, les petites différences pointues entre chaque œil aident le chat à évaluer la distance précise de sa cible. En fait, beaucoup d’autres chasseurs en embuscade ont aussi des pupilles allongées verticalement -- mais surtout ceux dont les yeux sont situés plus près du sol. C’est peut-être parce que ces pupilles sont utiles dans la perception d’objets pour les distances relativement courtes dans lesquelles ces animaux chassent.
The world looks very different from behind the horizontally elongated pupils of many grazing and browsing animals, like goats. These pupils, situated on either side of the head, let horizontal bands of light in that give the goat a near-360-degree view and provide it with sharp, horizontal images. This helps goats detect any disruption to the horizon— alerting them to potential predators— while still enabling them to see ahead and detect obstacles as they make their escape. In fact, goats always keep their pupils aligned with the horizon, rotating their eyeballs in their sockets as they move their heads up and down.
Le monde semble très différent derrière les pupilles allongées horizontalement de nombreux animaux qui paissent et broutent, comme les chèvres. Ces pupilles, situées de chaque côté de la tête, laissent passer des bandes horizontales de lumière donnant une vue à 360 degrés et lui fournissant des images nettes et horizontales. Cela aide les chèvres à détecter les perturbations à l’horizon -- les alertant des prédateurs potentiels -- en leur permettant de voir devant elles et de détecter les obstacles pendant qu’elles fuient. En fait, les chèvres gardent les pupilles alignées avec l’horizon, faisant tourner leurs globes oculaires dans leurs orbites en bougeant leur tête de haut en bas.
Meanwhile, nocturnal geckos have pupils that shrink into slits studded with pinholes in higher light conditions. Each pinhole projects a separate, sharp image onto the geckos retina. Scientists think that comparing these different inputs might help the gecko judge distance without having to move.
Les geckos nocturnes ont, eux, des pupilles qui se rétrécissent en fentes constellées de petits trous dans des conditions de luminosité élevées. Chaque trou projette une image pointue et séparée sur sa rétine. Les scientifiques pensent que comparer ces différentes entrées peuvent aider le gecko à évaluer la distance sans avoir à bouger.
And while they might have fooled you, mantises and other insects and crustaceans have “pseudopupils.” These aren’t optical structures; they’re optical illusions experienced by the observer. Mantises have compound eyes composed of thousands of light-sensing units. When some are aimed at you, they appear black because they’re absorbing most wavelengths of incoming light— but there’s no actual opening.
Et alors qu’elle vous ont peut-être eu, Les mantes et autres insectes et crustacés ont des « pseudo-pupilles ». Ce ne sont pas des structures optiques ; ce sont des illusions optiques expérimentées par l’observateur. Les mantes ont des yeux avec des milliers d’unités de détection de la lumière. Quand certaines vous ciblent, elles deviennent noires parce qu’ils absorbent la plupart des ondes de la lumière entrante -- mais il n’y a pas vraiment d’ouverture.
So, why do we have round pupils? Elongated pupils help sharpen certain dimensions of an animal's vision. But scientists think that, for animals like us with circular pupils, this is a lower priority. Instead of seeing some elements of a scene in extreme focus, we see a larger picture in relative detail, which enables more general skills of observation. This may be especially helpful for foragers looking for food, hunters eyeballing and chasing their prey, and social animals recognizing other faces.
Alors pourquoi avons-nous des pupilles rondes ? Les pupilles allongées aident certaines dimensions pointues de la vision animale. Mais les experts pensent que, pour les animaux comme nous, aux pupilles rondes, c’est une plus basse priorité. Au lieu de voir certains éléments avec une mise au point extrême, nous voyons une image plus large avec des détails relatifs, qui permettent de meilleures compétences d’observation générale. Cela peut être particulièrement utile pour la recherche de nourriture, des chasseurs qui observent et poursuivent leur proie, et les animaux sociaux pour reconnaître d’autres visages.
As we peer at different pupils, patterns emerge. And yet there are exceptions. For example, Pallas’s cats and mongooses are both small ambush predators, but the Pallas’s cat has round pupils and mongooses have goat-like pupils.
En observant les différentes pupilles, des modèles émergent. Et pourtant il y a des exceptions. Par exemple, les chats de Pallas et les mangoustes sont tous deux de petits prédateurs en embuscade, mais le chat de Pallas a des pupilles rondes et les mangoustes ont des pupilles de chèvre.
And we’ve only explored a few pupil shapes. Other animals have crescent- or heart-shaped pupils. And the cuttlefish has perhaps some of the most bizarre: their pupils are circular in the dark, but W-shaped in the light. So, what’s going on here? Well, wouldn’t we all like to know?
Et nous n’avons exploré que quelques formes de pupilles. D’autres animaux ont des pupilles en forme de croissant ou de cœur. Et la seiche a peut-être les plus bizarres : ses pupilles sont circulaires dans le noir mais en forme de W dans la lumière. Alors, qu’est-ce qui se passe ? Ne voudrions-nous pas tous le savoir ?