Революция в зрении: Что, как и почему мы видим на самом деле - Марк Чангизи

Так существует ли взаимосвязь между расположением глаз и хищным образом жизни? Хотя глаза оказываются направлены вперед вследствие зрительных помех, а не хищничества, некоторые хищники могут предпочитать лиственные местообитания. Поэтому возможно, что хищники с направленными вперед глазами встречаются не потому, что трехмерное стереоскопическое зрение им нужно для ловли добычи, а в силу их привязанности к густым зарослям.

Какое же место отводится трехмерной, стереоскопической картине мира, возникающей в пределах нашей бинокулярной области? Утверждаю ли я. что оно бесполезно? Конечно же нет. Вопрос не в том, полезно ли создаваемое бинокулярной областью стереоскопическое изображение. Даже у животных с глазами, направленными в стороны, имеется узкая бинокулярная область, позволяющая видеть мир в стерео-3D. Вопрос в другом: является ли 3D- зрение ключом к пониманию эволюции направленных вперед глаз? По-видимому, не является. Собственно говоря, если бы назначением такой посадки глаз было увеличить размер участка поля нашего зрения, который отведен под 3D-стерео, нам следовало бы ожидать результатов, противоположных тем, что представлены на рис. 19 и 20. В блокирующей среде каждый глаз воспринимает свою, особую картину мира не похожую на то, что видит другой глаз, а для точного стереоскопического зрительного восприятия нужно, чтобы оба глаза мидели практически одно и то же (под разным углом). Тем не менее два направленных вперед глаза могут воспринимать мир cтepeocкопически в беспреградной среде — то есть именно там, где "рентгеновское” зрение бессильно.

“Рентгеновское” зрение и стереоскопическое зрение — вещи взаимоисключающие. А из того, что глаза, направленные вперед, встречаются у животных, являющихся крупными “листолюбцами” (то есть живущих в среде, изобилующей помехами, где трехмерное восприятие затруднено, а для “рентгеновского” зрения, напротив, есть все условия), следует, что именно благодаря “рентгеновскому” зрению, а вовсе не стереоскопии, мы смотрим на мир прямо.

Рис. 18.

Данные по конвергенции относительно массы тела для 319 видов млекопитающих, взятые из диссертации д-ра Кристофера Хизи. Точки разбросаны по всей координатной плоскости, и это наглядно демонстрирует сложность задачи, стоящей перед тем, кто пытается объяснить, почему у одних животных глаза направлены вперед, а у других — в стороны. Единственная зацепка — отсутствие точек в верхнем левом углу диаграммы, то есть отсутствие очень маленьких животных с направленными вперед глазами. Этого следует ожидать в том случае, если перемещение глаз вперед эволюционно направлялось “рентгеновским" зрением, поскольку если вы очень малы, вам ничего не удастся обойти своим взглядом, и поэтому даже глаза, направленные вперед, не помогут вам видеть сквозь предметы. Не считая этого пробела, все прочие данные производят впечатление ужасающей неразберихи. Минута терпения, и мы увидим, как красиво они лягут, как только мы разделим животных на тех, кто предпочитает лиственные местообитания, и тех, кто живет на открытом пространстве.

Рис. 19.

а) Предсказания, вытекающие из моей "рентгеновской” гипотезы. Если эволюцией направленных вперед глаз действительно двигала потребность в “рентгеновском” зрении, следует ожидать, что у мелких “лиственных" животных глаза будут направлены в стороны, а у более крупных “листпенных" — вперед. У “безлиственных" же животных глаза должны быть всегда направлены в стороны, независимо от массы тела. б) Те же данные, что и на рис. 18, но теперь отдельно для “лиственных”, “полулиственных” и “безлиственных" животных. Разделение животных на эти категории производили исходя из типичного местообитания представителей всего отряда. Например, все виды приматов были отнесены к "лиственным", потому что в целом приматы — лесные обитатели. Можно видеть, что прогноз подтверждается. Те же тенденции обнаруживаются и в случае, если распределять животных по категориям на основании местообитаний, свойственных непосредственно видам.

Рис. 20.

Те же данные, что и на рис. 19, но теперь точками отмечены не виды, а семейства (группы близкородственных видов), и разнесены они по трем графикам: а) “лиственные", б) “полулиственные”, в) “безлиственные" семейства. На каждом графике форма точек обозначает отряд, к которому принадлежит то или иное семейство.

Эта глава начиналась с того, что вы превратились в белку, маленькую и перепуганную, и сильно пожалели о том, что подначивали своего друга воспользоваться “дурацкой игрушечной палочкой”. Удирая во весь дух от шимпанзе, вы заметили, что зрение у них как будто бы намного лучше вашего: вы не видели ни одного из преследователей, а они вас определенно видели, раз дышали вам в затылок на протяжении полумили. Ваше новое зрение оказалось неполноценным: вы готовы биться об заклад, что видели бы все совершенно иначе, если бы карабкались по кронам в человеческом обличье. Что же изменилось? Изменились помехи, точнее, ваш размер относительно размера листьев. Будь вы собой прежним, ваше “рентгеновское” зрение позволяло бы видеть сквозь листву. Но теперь вы белка, и ваше тело вместе с головой уменьшились. Следовательно, уменьшилось и расстояние между глазами, а значит, глазной “рентген” стал существенно менее эффективным. Вас теперь не только можно съесть в один присест. Вы в значительной мере ослепли, и ваша бинокулярная область сильно сузилась. Хорошо, что это был всего лишь кошмар, а в реальности у вас нет друзей, которые чуть что машут волшебной палочкой, когда их “берут на слабо”. Так что угроза внезапно уменьшиться в размерах исчезающе мала.

Однако существует другая, более реальная опасность, которая угрожает сверхспособностям, и это касается нас всех. Вы сами вряд ли сможете вдруг стать миниатюрными, но что если листья увеличатся? На первый взгляд, такая постановка вопроса может показаться параноидальной, однако именно это случится, если вы переселитесь из одного леса в другой, а у деревьев там листья гораздо шире. То же самое произойдет, если из леса вы переселитесь в любое местообитание современного человека, где на смену листьям пришли сплошные и непрозрачные стены, здания, диваны, автомобили. Несмотря на то, что большинство нас, горожан, никогда не жило в лесах, именно такой эволюционный “переезд" совершили наши предки. Вместо того чтобы уменьшаться самим, подобно Алисе в Стране чудес, мы увеличили помехи, загораживающие нам обзор. Наша (и Алисы) окружающая среда переместилась (рис. 16) из нижнего правого квадрата в нижний левый и из “блокирующей” стала “беспреградной” (оставшись при этом “лиственной”). И теперь мы с вами фактически циклопы: оба наших глаза показывают примерно одну и ту же картину, позволяя видеть лишь половину того, что мы могли бы видеть вокруг. А к своему глазному рентгену мы прибегаем в тех редких случаях, когда бродим по густому лесу или следим из кустов за соседями.

В нынешней среде обитания мы проигрываем тем животным, чьи глаза расположены по бокам головы. И это чудовищно унизительно: инопланетяне, наблюдающие за нами из своих укрытий в Неваде, наверняка поражаются, как это мы умудрились более семисот лет назад изобрести очки, чтобы лучше видеть перед собой, более четырехсот лет назад построить телескоп, чтобы видеть дальше, однако не проявляем ни малейшей заинтересованности в том, чтобы исправить самый серьезный недостаток своего зрения полнейшую неспособность видеть сзади. Возможно, именно потому, что этого мы не умеем, нам не видится здесь проблемы. В отличие от потребности в очках, которую мы прекрасно осознаем, наша задняя слепота не воспринимается как нечто, нуждающееся в исправлении. Мы не видим позади себя, вот нам и не приходит в голову заняться усовершенствованием того, чего нет. Единственное исключение — автомобильные зеркала заднего вида, но понять, что задний обзор может быть полезен и в тех случаях, когда мы сидим или ходим, нам по какой-то причине не удалось.

Можно ли как-нибудь исхитриться и подкорректировать свое зрение? Самым естественным биологическим решением было бы последовать примеру большинства животных, обитающих в беспреградной среде, и разместить глаза по бокам, как на рис. 21a. (Глаза посмеивающихся над нами высокомерных инопланетян, скорее всего, так и расположены, если только их мир, по случайному совпадению, не представляет собой такого же месива из листьев.) Возможно, в очень далекой перспективе — спустя десятки миллионов лет городской жизни — эволюция приведет нас к тому, что и наши глаза будут направлены в разные стороны (а уровень ДТП и разбойных нападений сзади резко упадет). Но можно ли уже сегодня сделать что-либо, чтобы наши направленные вперед глаза смотрели в разные стороны? По-видимому, нет. Даже если бы вы носили по бокам головы две камеры и каждая передавала бы изображение одному из ваших глаз, головной мозг не знал бы, что ему делать с этой информацией. Мозг может выстраивать целостное изображение только на основании данных, получаемых от двух глаз, глядящих в одном направлении. А когда мозг не может выстроить целостное изображение, он сдается и, как мы уже обсуждали выше, выдает восприятию бинокулярную конкуренцию. В качестве альтернативного решения можно было бы разместить по бокам головы два зеркала заднего вида. К ним вы смогли бы привыкнуть, однако и это не тот тип входного сигнала, какой наш мозг приспособлен получать. Данный подход можно было бы усовершенствовать, разместив по бокам головы две камеры заднего вида, которые передавали бы сигнал на миниатюрные компьютерные дисплеи, установленные на носу, так что информация от левой камеры транслировалась бы на экран на левой стороне носа, а информация от правой камеры — на экран на правой стороне носа. Так было бы найдено удачное применение тому, что нос в любом случае загораживает часть обзора: вы видели бы все, что находится позади, не упуская при этом из виду ничего перед собой.