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Muitos se perguntam por que olhos de gato brilham no escuro. Fenômeno comum à noite, também visto em fotos com flash. A biologia está numa pequena mas vital porção da anatomia do gato, segundo "Color Atlas of Veterinary Anatomy Volume 3". Funciona similar ao brilho da lua, refletindo luz de fonte externa.
Olhos de gato brilham por causa de pequena membrana no olho chamada tapetum lucidum, latim para "tapeçaria brilhante". Membrana composta por 15 camadas de células diretamente atrás da retina. Existem quatro tipos distintos de tapeta lucida, segundo "Ophthalmology for Veterinary Practitioners". Diferenças estruturais são aparentes, mas diferenças funcionais, se houver, são desconhecidas, segundo "Clinical Textbook for Veterinary Technicians". Gatos têm choroidal tapetum cellulosum, tapetum lucidum feito de estruturas cristalinas de guanina, segundo "Veterinary Neuroanatomy and Clinical Neurology".
Humanos só visualizam efeitos do tapetum lucidum vendo olhos de gato brilharem no escuro. Olho de gato pode brilhar em cores diferentes à noite, dependendo da cor do olho do gato, cor do tapetum lucidum, cor e modo da fonte de luz. Gatos frequentemente têm tapetum lucidum verde, mas como a membrana é iridescente, cor refletida pode aparecer verde, amarela, azul ou branca. Brilho vermelho aparece apenas em gatos com um ou ambos olhos azuis. Exceção notável: gatos siameses, cujos olhos sempre brilham em tons de vermelho, segundo "Ophthalmology for Veterinary Practitioners".
Tapeta lucida são superfícies retrorrefletoras. Refletem luz de volta na direção da fonte original com o mínimo de dispersão, segundo "Veterinary Neuroanatomy and Clinical Neurology". Isso significa que em luz reduzida, visão do gato não perde clareza ou contraste. O tapetum lucidum também intensifica luz que passa pela retina, permitindo gatos verem comprimentos de onda invisíveis a humanos.
Brilho dos olhos permite humanos detectarem gatos à noite. Como grandes felinos como tigres e leões também têm tapetum lucidum, é traço particularmente benéfico. Esta membrana fina permite gatos verem em luz fraca, caçando nas horas de pico — amanhecer e entardecer, segundo "The Domestic Cat: The Biology of its Behavior". Devido às imagens aprimoradas, caça é rápida e eficiente.
Quantidade de brilho é afetada por quão dilatadas estão as pupilas. Quanto mais dilatadas, maior o brilho. Pupilas dilatam conforme luz diminui. Gatos com doenças oculares hereditárias ou histórico de trauma no olho podem não exibir tanto ou nenhum brilho, segundo "Clinical Textbook for Veterinary Technicians". Algumas doenças, como glaucoma, podem imitar efeitos do tapetum lucidum.