Научное мировоззрение изменит вашу жизнь. Почему мы изучаем Вселенную и как это помогает нам понять самих себя? - Евгений Плисов

Другие животные видят мир иначе, чем мы, и это вовсе не означает, что они что-то от этого теряют. У насекомых фасеточные глаза, например, такие глаза у мухи, и такими глазами вы не увидите сильно четкую картинку. Но эволюция идет своей дорогой и затачивает глаза под нужды животного. Насекомым не обязательно видеть четко, зато они видят «быстро»: в то время как человеческий глаз воспринимает в лучшем случае 50 кадров в секунду, глаза мухи улавливают все 300. Когда вы пытаетесь поймать муху, она видит вас словно в замедленной съемке. Для них мир намного более медленный, чем ваш. Само понятие времени для животных будет различаться, потому что для них присуща разная скорость восприятия. Чувство пространства также сильно варьируется: мы способны видеть лишь перед собой, а стрекозы обозревают пространство почти на 360 градусов, то есть все вокруг них одновременно. При этом фасеточные глаза состоят из множества мелких глаз, омматидиев, каждый из которых воспринимает картинку отдельно от других. У древнечелюстных и щетинкохвостых (отряды бескрылых насекомых) таких фасеток всего горстка, зато у стрекозы их уже 28 тыс. Двадцать восемь тысяч глаз, каждый из которых в отдельности воспринимает пространство, и в сумме они дают полное изображение со всех сторон в замедленной съемке. Бабочки-бражники делают то же самое, но их глаза настолько чувствительны, что они способны различать цвета даже при тусклом мерцании звезд на ночном небе.

Для восприятия пространства вам и глаза зачастую не нужны. Что видит летучая мышь в полной темноте? Она реконструирует пространство благодаря ультразвуку, отражающемуся от объектов и возвращающемуся к ее ушам. Он несет всю необходимую информацию о статичных объектах окружения и о вкусной добыче, не подозревающей, что ее ждет через несколько секунд. Что видят дельфины? Пользуясь той же эхолокацией, одни из самых умных существ на планете способны воссоздавать карту местности на сотню метров вокруг. Кто где находится, их форма, скорость движения. Для этого и нужны их огромные мозги, превосходящие человеческие как по размеру, так и по количеству извилин. Это компьютер, заточенный под 3D-моделирование. Представьте, что вы стоите на улице и в какой-то момент поняли, что происходит вокруг на сотню метров. Где находится каждое дерево, каждая машина или человек, как по небу летят птицы и их количество, как сзади вас пробежала кошка, и все это вы понимаете и осознаете разом, одномоментно.

Что видит хищная птица, выслеживающая добычу с расстояния в несколько километров? Как видит гигантский кальмар, чей глаз диаметром 17 см? Возьмите линейку, отмерьте 17 см и представьте такой глаз, почти не уступающий по разрешающей способности нашему. Каково это – видеть сотней глаз, усеявших все тело, как у морского гребешка, или, например, отлично смотреть вверх и вниз одновременно, как это делают рыбы четырехглазки? Эти рыбы обитают у поверхности воды, и их зрачок разделен мембраной на две части. Это позволяет им правильно преломлять свет и видеть нормальное изображение как в воздушной верхней среде, так и в нижней водной. Некоторые животные смотрят напрямую через собственный прозрачный череп, как поступает малоротая макропинна. Если вы живете на глубине, хорошие крупные глаза – это ваша единственная надежда на выживание, и их повреждение равносильно смерти. Поэтому можно спрятать их внутрь тела поглубже, а череп сделать прозрачным шлемом. У травоядных, например у коз, глаза располагаются по бокам тела, что обеспечивает максимальный обзор вокруг, предупреждая нападение хищника. Даже их зрачок стал горизонтальным. Если вы когда-нибудь видели зрачок козы, вы этого не забудете – страшное зрелище.

Наши глаза часто приводят в пример как совершенный орган, однако это вовсе не так. Хорошие глаза у осьминогов. Все в их строении заточено под максимальную эффективность, сетчатка направлена в сторону света, хрусталик успешно фокусирует солнечные лучи. Наш же глаз – компромисс между рабочим инструментом и ошибкой планирования, так как он вывернут в ходе эволюции наизнанку. Все началось с примитивных хордовых, от которых в современности остались лишь ланцетники. В свое время, пока все остальные животные хвастались внешним панцирем, мы пошли против мейнстрима и сделали внутренний каркас, представляющий собой упругую трубку – хорду. Она впоследствии стала позвоночником. Над хордой располагалась нервная трубка, пускающая волны сигналов по телу и заставляющая тело сокращаться. На внутренней ее стороне начали формироваться фоторецепторы, и это было эффективно: нет никакого смысла формировать клетки-светоуловители на собственной поверхности, когда вы и так прозрачный. Это ставит их под удар при неблагоприятном стечении обстоятельств, и вполне допустимо сделать их внутри трубки зачаточной нервной системы. В какой-то момент эти фоторецепторы начали копиться в районе головы первых хордовых, так как именно с головы начинается движение и маневрирование в случае опасности, глаза сзади только помешают.

Проблема в том, что, когда вам таки припрет сформировать глаза, вы начнете их делать как выросты нервной трубки, что и происходит в человеческом теле во время эмбрионального периода. Формируются глазные пузыри, потом они замыкаются, сверху появляется зрачок, и все вроде бы отлично, ан нет. Из-за того, что ваши рецепторы находились на внутренней стороне нервной трубки, в итоговом глазе они также окажутся с внутренней стороны, а сверху пойдет питающий их кровеносный слой. Более того, нервные отростки этих рецепторов вам необходимо комплектовать в пучок, идущий в единый глазной нерв, а затем напрямую в мозг. Соответственно, этот провод нужно как-то вывести к мозгу, и делается это прямо сквозь сетчатку. Это место в наших глазах называется слепым пятном, вы им не видите. Какой смысл в конструкции, предназначенной для зрения, если у нее есть часть, где вы ничего не видите? Никакого, но так работает природа. Если эволюция пошла таким путем, она постарается сделать максимально рабочие глаза из того, что есть, даже если это и будет выглядеть глупо. Вы когда-нибудь замечали маленькие точечки, возникающие и пропадающие в вашем поле зрения, если вы расфокусируете взгляд и посмотрите на светлый объект, например на небо? Мы называем это «мушки». Когда вы наблюдаете за мушками – вы видите собственную кровь. Эритроциты, тромбоциты, лейкоциты – все они блуждают по вашим кровеносным сосудам, а кровеносный слой находится поверх сетчатки! Чтобы свет попал к вам на светочувствительные рецепторы, он должен сперва пройти через вашу собственную кровь, но кровь отбрасывает тень. В следующий раз, когда вам будут рассказывать про глаз человека как совершенный орган, напомните собеседнику, что его глаза вывернуты наизнанку, как носок. Почему? Потому что так получилось. Стоит напомнить, что есть другие, крупные мушки, темные, которые не появляются во время расфокусировки, а замечаются при переводе взгляда и ускользают каждый раз от вашего фокуса. Это уже не тень от кровеносного слоя, а у вас помутнение стекловидного тела. Наши глаза наполнены веществом типа желе для поддержания их объема, и если в него что-то попадает (кровь, свернувшийся белок), то это что-то остается там надолго. Это явление представляет собой вариацию нормы, но если таких «черных мушек» слишком много – стоит обратиться к офтальмологу.

Наши глаза крутые, без сомнения, но их развитие претерпело множество корректировок. Скорее всего, изначально в глазах предков млекопитающих было четыре типа колбочек. Палочки и колбочки – фоторецепторы глаза. Палочки отвечают за восприятие света и тени, колбочки ответственны за цвет. Из-за того что изначально мы вели ночной образ жизни, мы утратили два типа колбочек и сконцентрировались на палочках. У большинства млекопитающих осталось именно такое зрение – с двумя типами колбочек. Они видят все, что видим мы, но не различают оттенки красного. Быка не будоражит красный цвет, это миф. Его напрягает движущееся полотно, трехдневный голод, а еще то, что его пугали перед корридой. Только приматы имеют полноценное цветное зрение, то есть вернули себе один из типов колбочек, и это связывают с особенностями нашего питания. Мы изначально плодоядные, и отличить спелый красный плод от неспелого важно, а тем более найти его на расстоянии в сотню метров среди зеленой листвы. У нас полноценное цветное зрение, которым мы очень гордимся. Мы видим все цвета радуги, однако это далеко не предел совершенства. Птицы и насекомые способны различать ультрафиолет, невидимый для нас. Посмотрите на цветы, и вы не увидите ничего необычного. На самом деле цветы выглядят совсем иначе, нежели мы себе представляем. Они создавали себя не для человеческого глаза, а для насекомых.