Молодой человек легко переводит взгляд с ближнего фона на дальний план. Хрусталик его глаза очень эластичен и меняет свою преломляющую способность на 14 диоптриев. А вот его любимая собака этим талантом обделена. У нее оптическая сила хрусталика может увеличиться лишь на один диоптрий. При таких природных задатках можно хорошо видеть либо в отдалении от себя, либо прямо перед собой. Так, гончие псы дальнозорки. Умей они понимать смысл наших тайных значков – букв, им все равно никогда бы не удалось прочесть наш журнал. Строчки сливаются для них в одно темное пятно.
Кошки тоже лучше всего могут разглядеть предметы, находящиеся в стороне от них. Особенно хорошо они видят на расстоянии от двух до шести метров. Это очень удобно для охоты на птиц или мышей. На эту дистанцию кошка еще может подкрасться к своей добыче и пристально за ней наблюдать, чтобы потом, улучив момент, броситься и схватить ее.
Особенно удивителен хрусталик глаза у баклана. Его оптическая сила меняется на 50 диоптриев. Поэтому баклан может одинаково хорошо видеть в воздухе и под водой.
Большинство млекопитающих не отличают красный цвет от зеленого. Они давно утратили эту способность, присущую птицам, рыбам и рептилиям. Ведь их далекие предки, населявшие планету в одно время с динозаврами, заняли особую экологическую нишу: стали вести ночной образ жизни. Холодными ночами температура тела динозавров резко падала, как и их активность. Зато теплокровные млекопитающие ближе к полуночи выбирались из своих нор и укрытий и, осмелев, бродили в поисках пищи. За эту вольность они платили дефектами зрения. Им было все равно, как окрашена добыча.
Их мир был серым, черным, белесым, но никак не разноцветным.
Однако обезьяны, как и человек, снова начинают различать красный и зеленый тона. Пытаясь объяснить этот «регресс» зрения, ученые давно предположили, что цветовое зрение помогало обезьянам отличать спелые плоды от незрелых. Однако не все плоды, созревая, окрашиваются в красный цвет.
Недавно биологи Натаниэль Домини и Питер Лукас из Гонконгского университета выдвинули другую теорию – она понравилась многим их коллегам. В африканских лесах Домини и Лукас наблюдали за тем, какими листьями питаются шимпанзе и другие обезьяны. Они выбирали обычно молодые листья, нежные, питательные, легко перевариваемые организмом – и окрашенные обычно в красноватый оттенок. Возможно, именно это меню научило поколения приматов различать красный цвет. Любопытно, что в лесах Южной Америки молодые листья на деревьях редко имеют красноватый оттенок, и местные обезьяны, как и другие млекопитающие, не различают красный и зеленый цвета!
Глаза шимпанзе, как и других человекообразных обезьян, на наш взгляд, выглядят странно. Ведь не только радужная оболочка, но и вся остальная часть глазного яблока окрашена у них в карий цвет. Долгое время считалось, что глаза человекообразных обезьян полностью пигментированы потому, что это защищает их от слепящего солнца. Однако японские биологи Хироми Кобаяси и Сиро Косима полагают, что такая окраска глаз защищает их обладателей от врагов. Глядя на глаза того же шимпанзе издали, трудно понять, в какую сторону смотрит обезьяна. Зрачок сливается с окружающей окраской, и определить направление взгляда трудно. Поэтому хищник, раздумывая, подкрадываться ли ему к обезьяне, не может понять, всматривается ли она в другую сторону или уже заметила его приближение и сейчас бросится наутек. Невозможность напасть на обезьяну врасплох удерживает некоторых ее врагов от нападения.
У человека, наоборот, радужная оболочка четко выделяется на окружающем фоне, выдавая, в какую сторону он глядит. «Форма человеческих глаз оптимальна, чтобы обмениваться взглядами и привлекать к себе внимание других персон», – поясняют японские ученые.
Обмен взглядами играет важную роль в нашей жизни. Язык взглядов так же выразителен, как и язык жестов или слов. А вот человекообразные обезьяны предпочитают выражать свои чувства не взглядами, которые у них трудно поддаются истолкованию, а движениями головы, например, покачиваниями или кивками. Пристальный взгляд у обезьян считается не знаком доверительности, а неприкрытой угрозой.
Сверху вниз: глаза филина необычайно велики, у мухи, как у всех насекомых, фасеточные глаза: на нас смотрит «тигр, о тигр, светло горящий в глубине полночной чащи»
У некоторых животных светочувствительные клетки группировались в виде «глазного пятна». Теперь можно было, пусть и очень приблизительно, оценить, с какой стороны двигался хищник. Более пятисот миллионов лет назад глазные пятна появляются у медуз. Этот орган зрения позволял им ориентироваться в пространстве, и медузы заселяют открытое море. Дождевым червям подобные пятна помогают скрываться от света в земле.
Следующую ступень эволюции глаза демонстрируют ресничные черви. В передней части их тела имеются два симметричных пятна: в каждом из них до тысячи светочувствительных клеток. Эти пятна наполовину погружены в пигментную чашку. Свет падает лишь на верхнюю половину пятен, не прикрытую пигментом, и это позволяет животному определить, где находится источник света. При желании можно назвать ресничного червя «животным с двумя глазами».
Постепенно глазное пятно еще глубже вдавливалось в эпителий. Образовался желобок – «глазной бокал». Подобным органом зрения обладают, например, речные улитки. Его чувствительность заметно зависит от направления взгляда. Однако улитка видит все вокруг себя расплывчатым, словно глядит сквозь матовое стекло.
Острота зрения повышалась по мере того, как сужалось наружное отверстие глаза. Так появился глаз с точечным зрачком, напоминавший камеру-обскуру. Им смотрит на мир моллюск наутилус, родич давно вымерших аммонитов. Толщина глаза у наутилуса – около сантиметра. На его сетчатке имеется до четырех миллионов светочувствительных клеток. Однако этот орган зрения улавливает слишком мало света. Поэтому мир для наутилуса выглядит мрачно.
Итак, на каком-то этапе эволюция привела к появлению двух различных органов зрения. Один – назовем его «глаз оптимиста» – позволял видеть все в светлых красках, но очертания предметов были смутными, неясными, расплывчатыми. Другой – «глаз пессимиста» – видел все в черных тонах; мир казался грубым, изломанным, резко очерченным. Именно от него и происходит наш человеческий глаз.
Позднее над зрачком нарастает прозрачная пленка; она защищает его от попадания грязи и в то же время меняет его преломляющую способность. Теперь все больше частиц света попадает внутрь глаза, к его светочувствительным клеткам. Так возникает первый примитивный хрусталик. Он фокусирует свет. Чем больше хрусталик, тем острее зрение. Для обладателя такого органа зрения – а именно он и называется «глазом» – окружающий мир становится ярким и отчетливым.
Глаз оказался таким совершенным органом зрения, что природа «изобрела» его дважды: он появился у головоногих моллюсков, а позднее у нас, позвоночных, причем у обеих групп животных выглядит он по-разному, да и развивается из различных тканей: у моллюсков - из эпителия, а у человека сетчатка и стекловидное тело возникают из нервной ткани, а хрусталик и роговица – из эпителия.