De ogen van de tamme rat

De tamme rat heeft twee grote ronde kraalogen waarmee hij "goed" mee kan kijken. De oogbol bevindt zich voor een groot deel buiten de oogkast en zit vast met spieren. Wanneer de rat om zich heen kijkt, kan je soms de oogspieren zien zitten. De oogbol kan gedraaid worden om zo van kijkrichting te veranderen zonder dat hij de kop hoeft te keren.

Bijzonder is, is dat ratten beide ogen in tegengestelde richting kunnen bewegen. Dit zowel horizontaal als verticaal. Onderzoekers van het Max Planck Institute kwamen in 2013 hierachter en hebben met behulp van hoge snelheid camera's dit kunnen vastleggen (zie filmpje hieronder). Ze zijn in staat om een oogje in het luchtruim te houden terwijl ze ook naar voren kijken. Ze kunnen een dubbel gezichtsveld interpreteren. Waarschijnlijk is dit in het wild geëvolueerd om te gaan met grote bedreiging van roofvogels.

Beide ogen zitten aan de zijkant van de kop. Dit geeft een zeer breed gezichtsveld. De beelden van beide ogen gaan afzonderlijk naar de hersenen. Echter, om driedimensionaal zicht te hebben, is het vereist dat het gezichtsveld door beide ogen overlapt worden. De ogen gaan daarom maar een fractie van een moment naar een ander richting. Maar omdat het gezichtsveld zo breed is, heeft de rat een ander techniek om beter diepte te zien. Dit door de kop heen en weer te bewegen en van positie te wijzigen. Ze kunnen op deze wijze diepte beter interpreteren. Dit wordt parallax genoemd. Parallax is het verschijnsel dat de schijnbare positie van een voorwerp ten opzichte van een ander voorwerp en/of de achtergrond varieert als het vanuit verschillende posities bekeken wordt.

Midden in de oogbol zit de iris. Iris is een gepigmenteerde ringvormig orgaan achter het hoornvlies en werkt als een soort diafragma. Midden in de iris zit de pupil. Dat bepaalt hoeveel licht doorgelaten wordt. Bij veel licht vernauwt de pupil en bij weinig licht wordt deze wijder.

Dubbel gezichtsveld



Verschillende kleur ogen

Bij de tamme rat komen verschillende kleuren ogen voor, zoals zwart, bruin, donkerblauw, rood en donkerrood (= ruby eyed). De oogkleur van de tamme rat is afhankelijk van de vachtkleur. Want de mutatie dat voor de vachtkleur zorgt, zorgt ook voor een kleurwijziging van de pigment dat in de oogbol en iris voorkomt. De normaal gekleurde rat zijn de ogen zwart van kleur. Zo zorgt de bruinfactor ervoor dat de oogkleur bruin is. En de Russisch blauwfactor zorgt ervoor dat de oogkleur donkerblauw wordt. Echter het is zo donkerbruin en donkerblauw, dat veel mensen denken dat het zwart van kleur is. Er zijn ook mutaties die ervoor zorgen dat de oogkleur zeer donker rood is. Zo donker dat je alleen bij een lichtinval een rode gloed ziet. Albino en geel roodoog (topaz) ratten hebben hele velle rode ogen. Dit komt omdat er geen pigmentvorming in de ogen plaatsvindt. Hierdoor zijn de ogen doorzichtig. Door de lichtweerkaatsing zien we de kleur rood van de aderen die in de ogen aanwezig zijn. Normaal wordt het licht door de aanwezigheid van pigment deels geabsorbeerd. Tamme ratten met helder rode ogen krijgen meer licht te verwerken en hebben niet het vermogen om dit invallende licht te controleren. Dit leidt tot verstrooiing van het licht. En daarom zien ze minder scherp dan ratten met normaal gekleurde ogen. Het duurt bij deze ratten ook langer om aan het donker te wennen. Normaal kan een tamme rat binnen een half uur wennen aan een geheel donker omgeving. Bij tamme ratten met helder rode ogen zoals de albino rat duurt dit drie uur.

Werking van de ogen

In het oog van de tamme rat zitten twee 'lenzen': het hoornvlies en ooglens. Tussen deze twee lenzen bevindt zich het diafragma: de pupil. Aan de binnenkant van de oogbol zit het netvlies (retina). Het lenzenstelsel zorgt ervoor dat de lichtstralen juist op het netvlies komen. Het netvlies zelf is een gevoelige plaat die de lichtpriksels omzetten in elektrische signalen. De signalen afkomstig van het netvlies worden door de oogzenuw naar de hersenen getransporteerd. In de hersenen worden deze elektrische signalen omgezet in beelden. Het netvlies, de gevoelige plaat, bestaat uit twee typen lichtgevoelige cellen: kegeltjes en staafjes. Het netvlies van de mens bevat één soort staafjes en drie soorten kegeltjes. Kleur onderscheiding is mogelijk dankzij deze drie soorten kegeltjes met verschillende fotopigmenten. De staafjes zijn erg lichtgevoelig en kunnen voornamelijk licht met korte golflengte waarnemen, maar nemen geen kleur waar. Vroeger dachten ze dat tamme ratten geen kleur kon zien omdat ze alleen maar staafjes zouden hebben. Dat is niet het geval. Uit onderzoek is gebleken dat van de lichtgevoelige cellen ongeveer één procent uit kegeltjes bestaan. De rat heeft twee soorten kegeltjes. Eén type kegeltje is gevoelig voor blauwgroen licht. Deze 'blauwgroene' kegeltjes zijn matig gevoelig voor amber licht en laag gevoelig voor rood licht. De de tweede type kegeltje zijn ultraviolette kegeltjes. Deze kegeltjes zijn gevoelig voor ultraviolet licht. Ratten hebben voornamelijk staafjes, veel meer dan mensen. De staafjes zorgen ervoor dat de rat in het schemer en nacht goed kan zien. En door de samenstelling van de kegeltjes zien de ratten de kleuren minder intens en zien nauwelijks de rode kleur. De rode kleuren komen als donkere kleuren over. En dit is waarschijnlijk de reden dat de tamme rat een voorkeur heeft voor bijvoorbeeld buizen in de kleur rood.

Het zien

In het wild komen tamme ratten voornamelijk te voorschijn wanneer het schemer en donker is. Ze hoeven dan ook minder kleur te zien. En door de grote hoeveelheid staafjes kunnen zij veel beter in het donker zien dan mensen. Maar het beeld is niet zo scherp als dat van mensen. Ratten met gepigmenteerde ogen zien een wazige wereld met slechts vage kleuren variërend van blauwgroen tot amber en ultraviolet. Het zien van ultraviolette stralen is voor de rat juist handig. Door ultraviolette licht te waarnemen kunnen ratten bijvoorbeeld urine zien. Urine wordt door verschillende dieren gebruikt om gebieden te kenmerken. Maar ook verschillende lichaamsdelen reflecteert verschillende hoeveelheden ultraviolet. Zo kunnen ratten in het schemer en donker diersoorten herkennen en onderscheid maken in roofdieren en prooidieren. De beide ogen zitten aan weerzijde kanten en buiten de oogkast. De rat kan daardoor ook boven zich waarnemen. En door de ogen onafhankelijk van elkaar te bewegen kunnen ze zowel vooruit kijken en boven hun in de gaten houden.

Goed zien?

Het "goed" zien valt dus erg tegen. Maar het slechte zicht is voor de rat geen groot handicap. Ratten leven in een rijke wereld met veel geluiden en geuren die hij goed kan interpreteren. En met de snorharen en voelsprieten kan hij de omgeving goed voelen. Alles samen stelt het hem goed in staat om in de wereld te navigeren.

Bronnen:
- Jacobs GH, Fenwick JA, Williams GA (2001) Cone-based vision of rats for ultraviolet and visible lights
- http://www.ratbehavior.org/RatVision.htm#Color
- http://www.mpg.de/7269965/rats-overhead-binocular-field
- Rat bekent kleur, BioTechnischeVereniging