Oczy, szpony i dziób

Oczy jak dwie lunety

Oko sowy nie jest kulą. To wydłużona rurka (oko tubularne): z przodu duża soczewka i rogówka, z tyłu szeroka siatkówka, a między nimi kostny pierścień twardówkowy z płytek kostnych w ścianie oka. Pierścień usztywnia oko i trzyma je w miejscu. Według BTO (British Trust for Ornithology) oba oczy zajmują co najmniej 70% objętości czaszki, więc na mięśnie, które obracałyby gałką, nie ma ani miejsca, ani potrzeby.

Kształt rurki to kompromis: duża źrenica i soczewka zbierają dużo światła, a oko nie musi być ogromną kulą, która nie zmieściłaby się w głowie. Ceną jest to, że sowa praktycznie nie porusza oczami. Patrzy zawsze przed siebie, a resztę robi głową. Porównaj z oczami dziennych drapieżników w lekcji o wzroku.

Zobacz, jak wygląda głowa płomykówki Tyto alba (ang. Western Barn Owl) bez piór. Oczy są ogromne, a cała „twarz”, którą znamy z żywego ptaka, to pióra szlary. O tym, jak szlara zbiera dźwięk, mówi lekcja o słuchu.

Głowa zamiast oczu

Skoro oczy stoją w miejscu, obraca się głowa. Sowy potrafią ją skręcić o ok. 270°, a przy tym nie uszkadzają naczyń, które zaopatrują mózg. U człowieka tętnica kręgowa ciasno przylega do kanału w kręgach, więc gwałtowny skręt szyi może ją uszkodzić.

Jak to możliwe, pokazali Fabian de Kok-Mercado i współpracownicy z Johns Hopkins (2013, Science). Zbadali tomografem i angiografią kilkanaście martwych sów (śnieżnych, pręgowanych i wirginijskich) i znaleźli kilka przystosowań naraz:

• Sowa ma 14 kręgów szyjnych, dwa razy więcej niż człowiek (7), więc skręt rozkłada się na wiele stawów.
• W 12 z nich otwory, przez które biegnie tętnica kręgowa, są ok. 10 razy szersze od samej tętnicy. Wokół naczynia zostaje „poduszka”, która chroni je przy skręcie.
• Tętnica wchodzi do kanału w kręgach wyżej niż u innych ptaków: na wysokości 12. kręgu, a nie 14. Zostaje jej więc luz.
• U podstawy głowy, pod żuchwą, naczynia mogą się rozszerzać w zbiorniki krwi. Uważa się, że dzięki nim mózg i oczy nie tracą dopływu krwi, gdy skręt na chwilę ściska naczynia.

Gdy sowa patrzy na ciebie przez ramię, z tyłem głowy nad grzbietem, widzisz efekt wszystkich tych zmian naraz.

Ile sowa widzi obuocznie

Płaska twarz sugeruje, że sowa widzi jak człowiek: oboma oczami prawie wszystko przed sobą. Pomiary mówią coś innego. Graham Martin zmierzył pole widzenia puszczyka Strix aluco (ang. Tawny Owl) (1984, Vision Research): pole obuoczne, w którym oba oczy widzą ten sam punkt, ma u niego najwyżej ok. 47°. W przeglądzie z 2007 r. Martin podaje dla sów ogólnie ok. 50° nakładania się pól i dużą martwą strefę za głową.

Spotkasz też w internecie liczby w rodzaju „70°” albo „50–70%”. To zwykle inne miary (na przykład pole optyczne bez uwzględnienia przesłaniających je piór i kości), więc nie warto ich porównywać z wynikiem Martina. Dla sowy liczy się co innego: wąskie, ale dokładne pole obuoczne przed dziobem wystarcza, by ocenić odległość do myszy.

Pręciki i mit o widzeniu w ciemności

Siatkówka sowy jest zdominowana przez pręciki, czyli komórki czułe na słabe światło. Czopki, odpowiedzialne za ostrość i barwy w jasnym świetle, stanowią według starszych badań ok. 7–8% fotoreceptorów. U amerykańskiego puchacza wirginijskiego Bubo virginianus (ang. Great Horned Owl) na jeden pojedynczy czopek przypada ok. 30 pręcików (i 2 czopki podwójne). Dla porównania: siatkówka myszołowa czy pustułki jest pełna czopków, co opisuje lekcja o wzroku.

Stąd popularne zdanie, że sowy widzą w ciemności „10–100 razy lepiej niż człowiek”. Martin zmierzył to u puszczyka (1977, Nature) i wynik był skromny: puszczyki są średnio tylko trochę czulsze od ludzi, a niektórzy ludzie widzą przy słabym świetle lepiej niż niektóre puszczyki. Za to puszczyk jest ok. 100 razy czulszy od ptaka dziennego, na przykład gołębia. Przewagę daje mu głównie optyka (duża źrenica i krótka ogniskowa, więc jasny obraz), a nie jakaś cudowna siatkówka. Według Martina oczy sów i ludzi działają podobnie w szerokim zakresie natężeń światła, jakie zdarzają się w przyrodzie.

Co to znaczy w praktyce? W pochmurną noc w gęstym lesie puszczyk widzi niewiele więcej niż ty. Resztę robi słuch i pamięć: puszczyk zna swoje terytorium na pamięć, każdą gałąź i każdą przesiekę. Płomykówka łapie mysz w zupełnej ciemności wyłącznie słuchem (lekcja 2). Wzrok sowy to narzędzie na zmierzch i księżycową noc, a nie noktowizor.

Kolor tęczówki

W B5 kolor oczu jest jedną z cech do rozpoznawania: pomarańczowe u puchacza Bubo bubo (ang. Eurasian Eagle-Owl) i uszatki Asio otus (ang. Long-eared Owl), żółte u pójdźki Athene noctua (ang. Little Owl), syczka Otus scops (ang. Eurasian Scops Owl), sóweczki Glaucidium passerinum (ang. Eurasian Pygmy Owl), włochatki Aegolius funereus (ang. Boreal Owl) i uszatki błotnej Asio flammeus (ang. Short-eared Owl), ciemne u puszczyka, puszczyka uralskiego Strix uralensis (ang. Ural Owl) i płomykówki. Często dodaje się do tego regułę: żółte oczy mają sowy dzienne, pomarańczowe zmierzchowe, a ciemne nocne.

To uproszczenie. Passarotto i współpracownicy (2018, Journal of Avian Biology) porównali sowy całego świata i stwierdzili, że ciemne tęczówki pojawiały się w ewolucji po przejściu na nocny tryb życia. Hipotezę, że ciemne oko lepiej się maskuje, potwierdzili jednak tylko częściowo. Wyjątki widać nawet w Polsce: puszczyk i uszatka są obie nocne, a jedna ma oczy ciemne, druga pomarańczowe. U pójdźki i syczka odcień żółci może z kolei mówić coś o wieku lub kondycji ptaka. Kolor oka to więc dobra cecha rozpoznawcza, ale słaba wskazówka, kiedy sowa poluje.

Trzy powieki

Sowa ma trzy powieki. Górna i dolna zamykają oko jak u nas: według Owl Pages górną sowa mruga, a dolną zamyka oko do snu. Trzecia to migawka (błona migawkowa), cienka, półprzezroczysta błona, która przesuwa się po oku ukośnie, od wewnętrznego kąta ku zewnętrznemu. Czyści powierzchnię oka i chroni ją, a sowa nie musi przy tym zamykać oka całkiem. Na zdjęciu puchacza złapano ją w połowie ruchu.

Sowy, które polują za dnia

Nie każda sowa jest nocna. Sóweczka jest aktywna głównie o zmierzchu i o świcie, ale poluje też za dnia, na drobne ptaki i gryzonie, które jesienią chowa w dziuplach-spiżarniach. Uszatka błotna przeczesuje łąki i mokradła w biały dzień, lotem podobnym do błotniaka. Sowa śnieżna Bubo scandiacus (ang. Snowy Owl) w czasie arktycznego lata nie ma zresztą wyboru: słońce tam nie zachodzi.

Wszystkie trzy mają żółte oczy, co pasuje do uproszczonej reguły z poprzedniej części. Ale uwaga: nie znalazłam solidnych badań, które pokazywałyby, czy oczy sów dziennych różnią się budową od oczu sów nocnych. Wiemy na pewno, że te sowy polują przy dobrym świetle i dużo więcej wypatrują niż nasłuchują.

Sowa jarzębata — Surnia ulula (ang. Northern Hawk-Owl)

Sowa jarzębata to najbardziej „jastrzębia” z europejskich sów. Siedzi wyprostowana, na samym czubku drzewa, często na suchym wierzchołku świerka, i kiwa długim, klinowatym ogonem. Stamtąd wypatruje gryzoni i ptaków, po czym spada na nie szybkim lotem. W locie wygląda jak krogulec: skrzydła, które wyglądają na spiczaste, i długi ogon.

Poluje głównie za dnia i o zmierzchu, nie w środku nocy, i według większości opisów wzrok gra u niej dużo większą rolę niż u puszczyka. Słuchu jednak nie straciła: potrafi zanurkować w śnieg po gryzonia, którego nie widzi. To dobry przykład, że „sowa dzienna” nie oznacza „sowy bez sowich zmysłów”, tylko inne proporcje między nimi.

W Polsce sowa jarzębata to rzadki gość z tajgi. Do końca 2023 r. Komisja Faunistyczna uznała ok. 51 stwierdzeń, głównie zimą (m.in. Puszcza Białowieska, Biebrza i ujście Wisły). Siedzi odsłonięta na wierzchołkach drzew, więc łatwo ją sfotografować, ale też łatwo niepokoić: zdarzało się, że fotografowie wabili ją żywymi myszami. O dobrych obyczajach przy rzadkich sowach mówi lekcja o etyce w B5. Posłuchaj jej trelu:

Samiec: trel godowy, Laponia fińska, maj 2024

4 kHz2 kHz00 s7 s

Stopa, która zmienia ustawienie

Większość ptaków drapieżnych ma stopę ustawioną na stałe: trzy palce z przodu, jeden z tyłu. Sowa może odwrócić palec zewnętrzny do tyłu i chwycić dwoma palcami z przodu i dwoma z tyłu, a potem ustawić go z powrotem. Biolodzy nazywają to zygodaktylią fakultatywną, czyli „na żądanie” (spotkasz też określenie semizygodaktylia). Tę samą sztuczkę umie rybołów. Chwyt „dwa na dwa” rozkłada palce równiej wokół ciała ofiary albo gałęzi i uważa się, że pomaga utrzymać szarpiącą się zdobycz.

Spójrz też na opierzenie palców. Płomykówka, sowa łagodniejszego klimatu, ma palce prawie nagie, pokryte tylko szczecinkami. Puszczyk uralski, włochatka czy sowa śnieżna mają palce okryte gęstym pierzem aż po pazury. Uważa się, że chroni to stopy przed mrozem i przed ugryzieniem gryzonia, ale to raczej rozsądne przypuszczenie niż wynik eksperymentów.

Płomykówka ma jeszcze jedną osobliwość: pazur z ząbkowaną krawędzią, jak mały grzebień (zdjęcie w lekcji 1). Źródła różnią się co do tego, na którym palcu leży, najczęściej podają środkowy. Do czego służy, nie wiadomo na pewno; najczęściej mówi się o czyszczeniu piór.

Chwyt i zabijanie

Andrea Ward i współpracownicy (2002, The Auk) zmierzyli siłę chwytu żywych ptaków na grzędach z czujnikami: trzech sów (syczka wschodniego, puszczyka pręgowanego i puchacza wirginijskiego) oraz trzech dziennych drapieżników. Siła rosła szybko z wielkością ptaka, ale przy tej samej wielkości sowy ściskały mocniej niż jastrzębie. Autorzy opisali też, że szpony zamykają się dwoma mechanizmami, które działają razem albo zamiennie.

W internecie krąży liczba „500 psi” dla puchacza wirginijskiego, „dwa razy więcej niż bielik amerykański”. Nie ma dla niej porządnego źródła, a psi to w dodatku jednostka ciśnienia, nie siły. Lepiej zapamiętać sam wniosek Ward i współpracowników.

To ważne, bo sowa zabija stopami. Spada na ofiarę z wyciągniętymi nogami, obejmuje ją palcami i zaciska szpony, aż zdobycz przestanie się ruszać. Dziobem często ją na koniec dobija. Tak samo zabijają jastrzębiowate. Sokoły robią to inaczej: przytrzymują ofiarę i przegryzają jej kręgi szyjne dziobem z ząbkiem. Porównanie znajdziesz w lekcji o szponach, stopach i dziobie.

Dziób schowany w piórach

Dziób sowy jest haczykowaty, jak u każdego drapieżnika, ale z daleka prawie go nie widać. Jest skierowany mocno w dół i w dużej części schowany w piórach szlary, między oczami. Prawdopodobnie dzięki temu mniej zasłania pole widzenia i nie psuje kształtu szlary, która zbiera dźwięk. Na zdjęciu płomykówki bez piór widać, że to wcale nie jest mały dziób.

Sowa rzadko rozrywa zdobycz na kawałki. Mysz czy nornika zwykle połyka w całości. Dziobem dzieli głównie większe ofiary i pokarm dla piskląt.

Bez wola, z łagodnym żołądkiem

Wiele ptaków, w tym dzienne drapieżniki, ma wole: rozszerzenie przełyku, w którym może przechować sporą porcję pokarmu. Sowy wola nie mają. Połknięta mysz trafia od razu do żołądka, który ma dwie części: gruczołową (żołądek właściwy), gdzie działają kwas i enzymy, i mięśniową, która zatrzymuje sierść, kości i pióra. Z tych resztek po kilku godzinach powstaje zbita wypluwka, którą sowa zwraca dziobem. Dopóki jej nie zwróci, zwykle nie zje kolejnej porcji.

Gary Duke i współpracownicy (1975) zmierzyli kwasowość soków żołądkowych dziennych drapieżników i sów. Enzymy trawiące białko działały u nich podobnie, ale u jastrzębi sok był dużo bardziej kwaśny: średnie pH przed posiłkiem ok. 1,66 u jastrzębi i ok. 2,35 u sów. Skala pH jest logarytmiczna, więc ta różnica oznacza kilkakrotnie mniej kwasu u sowy. Cummings i współpracownicy (1976) potwierdzili, że właśnie niższe pH sprawia, że kości w żołądkach dziennych drapieżników rozpuszczają się dużo mocniej.

Dlatego wypluwki sów to dla przyrodników skarbnica: są w nich całe czaszki drobnych ssaków, z zębami, po których da się rozpoznać gatunek. Z wypluwek płomykówki czy uszatki można ustalić, jakie norniki, myszy i ryjówki żyją w okolicy, uzupełniając odłowy w pułapki. Wypluwki myszołowa czy pustułki zawierają głównie sierść i mało kości. Więcej o tej metodzie i jej pułapkach mówi lekcja o diecie i wypluwkach, a rozbiór własnej wypluwki krok po kroku znajdziesz w ćwiczeniach B5.

Filmy

• YouTube: sowa obraca głowę, rentgen i anatomia szyi
• YouTube: migawka sowy w zwolnionym tempie
• YouTube: sowa jarzębata poluje za dnia

Źródła

• de Kok-Mercado F., Habib M., Phelps T., Gregg L., Gailloud P. (2013). Science 339: 514 (ilustracja nagrodzona w konkursie wizualizacji naukowej). Omówienie: ScienceDaily, Johns Hopkins Hub
• Martin G. R. (1984). The visual fields of the tawny owl, Strix aluco L. Vision Research 24: 1739–1751. Cytowane za: Martin i in., NORA
• Martin G. R. (2007). Visual fields and their functions in birds. Journal of Ornithology
• Martin G. R. (1977). Absolute visual threshold and scotopic spectral sensitivity in the tawny owl. Nature 268: 636–638. Omówienie: BTO, Owl vision
• Braekevelt C. R.: budowa fotoreceptorów puchacza wirginijskiego i udział czopków w siatkówce sów, Journal of Raptor Research
• Passarotto A., Parejo D., Penteriani V., Avilés J. M. (2018). The evolution of iris colour in relation to nocturnality in owls. Journal of Avian Biology
• Journal of Raptor Research 54(3): 233 (2020): kolor tęczówki a jakość osobnika
• The Owl Pages: Owl Eyes i Owl Pages: Physiology (powieki, brak wola)
• Ward A. B., Weigl P. D., Conroy R. M. (2002). Functional morphology of raptor hindlimbs: implications for resource partitioning. The Auk 119: 1052–1063
• Sustaita D. i in. (2019). Behavioral correlates of semi-zygodactyly in Ospreys. PeerJ 7: e6243
• Facultative zygodactyly in the Black-shouldered Kite, Australian Field Ornithology
• Duke G. E. i in. (1975). Gastric digestion in some raptors. Comparative Biochemistry and Physiology. Cummings J. H. i in. (1976). Journal of Raptor Research 10: 55–57
• Wikipedia: Northern hawk-owl i Sowa jarzębata
• OKO.press (2019): fotografowanie sowy jarzębatej koło Leonowicz „na żywą myszkę”
• Komisja Faunistyczna, raport nr 40 (Ornis Polonica 65, 2024): liczba stwierdzeń sowy jarzębatej w Polsce

Mini-quiz

1. Dlaczego sowa obraca głowę, zamiast poruszać oczami?
2. Wymień dwa przystosowania, dzięki którym skręt szyi o ok. 270° nie odcina dopływu krwi do mózgu.
3. Czy prawdą jest, że sowy widzą w ciemności 10–100 razy lepiej od ludzi?
4. Co potrafi zrobić z palcem zewnętrznym sowa, a czego nie potrafi myszołów?
5. Dlaczego w wypluwkach sów zostają całe czaszki, a w wypluwkach pustułki mało kości?

Odpowiedzi

1. Oczy mają kształt rurek, trzyma je kostny pierścień twardówkowy i zajmują większość czaszki, więc praktycznie nie mogą się obracać w oczodołach.
2. Na przykład: otwory w kręgach szyjnych ok. 10 razy szersze od tętnicy kręgowej; tętnica wchodząca do kanału wyżej (przy 12. kręgu zamiast 14.), więc ma luz; zbiorniki krwi u podstawy głowy; 14 kręgów szyjnych, na które rozkłada się skręt.
3. Nie. Według pomiarów Martina puszczyk jest średnio tylko trochę czulszy od człowieka (ale ok. 100 razy od gołębia). Przewagę daje mu optyka oka, a w ciemności resztę robi słuch.
4. Sowa może odwrócić palec zewnętrzny do tyłu i chwycić dwoma palcami z przodu i dwoma z tyłu. Myszołów ma zawsze trzy palce z przodu i jeden z tyłu.
5. Sowy mają mniej kwaśny sok żołądkowy (pH ok. 2,35 wobec ok. 1,66 u jastrzębi), więc kości rozpuszczają się słabo i trafiają do wypluwki.