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Text File  |  1996-04-27  |  6.3 KB  |  158 lines
  1. ==================================================
  2. Penguins: the eyes have it!          LIFE SCIENCES
  3. --------------------------------------------------
  4. Myopic little men in tuxedos, or highly efficient
  5. land/water animals?  Recent research indicates
  6. there's more to penguins than meets the eye.
  7.  
  8. If you've every wondered what it would be like to
  9. be able to see as clearly under water as you can on
  10. land, just ask the nearest penguin.Most aquatic
  11. animals are short-sighted on land.  Most
  12. terrestrial animals (and that includes us) are
  13. far-sighted under water.  But researchers have
  14. discovered that penguins can apparently see equally
  15. well in both environments, because of the unique
  16. structure of their eyes.
  17.  
  18. Penguins have to be able to see well under water
  19. because their diet consists mainly of plankton,
  20. molluscs, crustaceans, and the inevitable fish. 
  21. Through a special slowing-down of their heart rate
  22. they're able, like many other diving animals, to
  23. stay submerged long enough to search out and chase
  24. whatever catches their fancy.
  25.  
  26. On dry land, it's a different story-or has been up
  27. to now.  Waddling along on their flat little feet,
  28. eyes fixed intently on the ground, penguins appear
  29. myopic, inefficient and generally out of place.
  30.  
  31. In fact the reverse is true.  During a recent stay
  32. on the Falkland Islands, a Canadian researcher
  33. discovered that penguins are able to recognize
  34. individuals and navigate the rocky terrain on which
  35. they live quite well.  Long of body and short of
  36. leg, they probably poke their heads forward as an
  37. aid to balance.  And as for looking at the ground,
  38. they're merely-like us-keeping an eye on where
  39. they're going.
  40.  
  41. The human eye is adapted for aerial vision, which
  42. is why scuba divers-or even you and I in the local
  43. swimming pool-must wear goggles or a face mask to
  44. re-introduce air in front of our eyes in order to
  45. see clearly.
  46.  
  47. Among vertebrates in general, the bird eye is
  48. frequently described as the most efficient.  Its
  49. superior quality, combined with the fact that a
  50. large number of birds-cormorants, pelicans,
  51. seagulls, even ducks, as well as penguins-get their
  52. food from water, obviously deserved research beyond
  53. that possible in a controlled environment such as
  54. an aquarium or zoo.  Professor Jacob Sivak of the
  55. University of Waterloo and his associate, Professor
  56. Howard Howland of Cornell University, had a chance
  57. to do that research recently.  Their trip had but
  58. one purpose-to study the structure of penguins'
  59. eyes while observing their natural habitat.  
  60.  
  61. The Falkland Islands, off the coast of Argentina,
  62. offered this opportunity, being one the few areas
  63. outside Antarctica where penguins can be found in
  64. large numbers.  Three of the 16 known species were
  65. located there:  the Gentoo, which live on flat
  66. areas right off the beach; the Magellan (also
  67. called Jackass), which live in burrows; and the
  68. Rock-hoppers, which live among the rocks along the
  69. cliffs.
  70.  
  71. The Rock-hoppers were by far the most common,
  72. having a population of well over 100,000.  The
  73. general rule is, the smaller the penguin, the
  74. meaner the temperament, and the researchers did
  75. witness the odd fight.  Their flippers may look
  76. pretty useless out of water, but it's not smart to
  77. play around with a penguin.  Hel'll stand his
  78. ground in a face-off and if you're foolish enough
  79. to get too close, those flippers can knock you
  80. flat.
  81.  
  82. Dr. Sivak and his associate, however, had little
  83. trouble.  Rock-hoppers always congregate in fairly
  84. tight groups, as a defense against predatory birds
  85. such as the skua (a large seagull that thinks it's
  86. a hawk), and two more upright figures in their
  87. midst didn't seem to bother them.
  88.  
  89. Standing as close to their subjects as 0.3m, the
  90. scientists used two devices: one, developed by
  91. Professor Howland, to take photographs of the
  92. penguins' eyes; the othger, developed by Dr. Sivak,
  93. to shine a series of concentric circles on the
  94. cornea and give a measurement of how reflections of
  95. objects are altered by curvature of the eye.  
  96.  
  97. Despite the fact all the work had to be done at
  98. night-the only time the penguins' pupils were
  99. dilated enough-the results were worth it. 
  100. Comparison of the photographs with similar photos
  101. of human eyes, and study of the internal structure
  102. of the eyes of creatures discovered killed by seal
  103. lions, proved the scientists' theory that the
  104. penguin's eyes are the secret of its survival.
  105.  
  106. In general terms, a penguin eye and a human eye are
  107. almost identical.  Both have the same components
  108. necessary for vision-a cornea through which light
  109. can enter; an iris which controls the amount of
  110. light that enters; and a crystalline lens that
  111. focuses the light onto the back of the eye where a
  112. specialized membrane, the retina, receives it and
  113. passes the message along the optic nerve to the
  114. brain for interpretation.
  115.  
  116. In the penguin eye, hoever, there are many subtle
  117. differences.  The cornea, for example, is markedly
  118. flattened compared to ours -- so much so that it
  119. almost resembles a window-pane.  This greatly
  120. alters the angle at which light can enter the eye
  121. and is very important for underwater swimming, when
  122. light enters the eye obliquely through a medium
  123. (water) whose density is quite different to the
  124. density of air.
  125.  
  126. The penguin iris is controlled by a very powerful
  127. muscle which is able to drastically alter the shape
  128. of the lens attached to it, depending on whether
  129. the penguin is in or out of the water.  The lens,
  130. comparatively larger than ours and differently
  131. shaped, focuses the light coming through the
  132. flattened cornea onto the retinal body at the back
  133. of the eye.  In this way, the penguin eye adapts to
  134. whatever medium it happens to be in at the time.
  135.  
  136. Interestingly, there was no evidence of eye
  137. problems (apart from one incident of blindness due
  138. to injury) in the group of penguins studied.  Of
  139. course penguins don't read, watch TV or encounter
  140. any of the numerous irritants we land-bound animals
  141. subject ourselves-or are subjected-to during our
  142. lifetime.
  143.  
  144. Both the testing devices and methods used in this
  145. study are easily adaptable for use with human eyes,
  146. paving the way for fast, easy identification of eye
  147. problems.  Also, the researchers hope that the
  148. insights they've gained into how animals deal with
  149. two environments may lead to knowledge of how humans, 
  150. in the future, might do likewise. 
  151.  
  152. ==================================================
  153. PENGUINS (C) 1987 Ontario Science Centre. 
  154. May be duplicated for use on other information 
  155. services.
  156. ==================================================
  157.  
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