Бінокулярний зір дозволяє бачити крізь предмети
| Очі деяких ссавців еволюціонували так, щоб дивитися в один бік. Історія появи і зближення двох очей довга і заплутана, і біологи досі намагаються в ній розібратися, вибудовуючи на шляху до істини різні теорії (фото Rensselaer / Changizi). |
У тому, що ми можемо бачити навколишній простір у тривимірному зображенні (нехай для цього доведеться покрутити головою), є певна перевага.
Але плюс не тільки в цьому, вважає Марк Чангізі (Mark Changizi) з політехнічного інституту Ренсселеєра (Rensselaer Polytechnic Institute — RPI), який по суті виявив інше воістину розкриваючий очі перевагу бінокулярного зору: тварини, що "прямодивляться", також здатні бачити крізь предмети.
Зір тварин століттями підлаштовувався під потреби виду. Так, кішки майже не розрізняють кольори, для їхнього способу життя важливіше "нічний зір", саме тому їх зіниця здатна розширюватися до 14 міліметрів (у людини лише до 8). Бджоли не помічають червоного кольору і не запилюють червоні квіти. Яструби бачать ультрафіолетове світло, яке допомагає їм вистежувати видобуток. До того ж птахи можуть однаково добре бачити відразу два об'єкти, що знаходяться осторонь один одного. Собаки не здатні сильно змінювати заломлюючу здатність кришталика, тобто добре бачать або ввіддаленні від себе, або прямо перед собою, третього не дано (фото з сайтів wikimedia.org, eyedesignbook.com, headdonhawking.com, flickr.com).
Риби, комахи, рептилії, птахи, кролики та коні проводять своє життя на відкритих просторах (рівнини, поля), тобто там, де необхідне бачення всього, що відбувається довкола — панорамний зір. І саме цьому сприяє їхнє бічне розташування очей.
Втім, існують незвичайні представники тваринного світу, які, незважаючи на ті ж умови проживання, відрізняються від решти своїх родичів.
Очі багатьох тварин розташовані з боків голови, що дозволяє їм бачити все як попереду, так і позаду себе (фото Rensselaer / Changizi).
Люди та великі ссавці (примати, тигри, ведмеді) часом проживають у середовищі, захаращеному дрібними предметами, перевантаженому дрібними деталями та перешкодами (ліси, джунглі).
Їхні очі кинулися до передньої частини голови і почали дивитися вперед прямо перед собою. І хоча "прямодивлячі" тварини втратили можливість бачити те, що відбувається у них за спиною, вони придбали здатність дивитися, наприклад, крізь листя, що знаходиться перед ними.
В цьому сенсі монокулярний зір (одним оком) ніяк не може зрівнятися з бінокулярним, навіть якщо до першого варіанту додати шию вертляву і потужні м'язи, що дозволяють досить швидко змінювати положення тіла в просторі.
Втім, у всіх тварин є так звана зона бінокулярного зору або перекриття, де різні очі бачать ту саму ділянку простору однаково добре. Якщо можна так висловитися, що пряміше дивляться очі, то зона ширша, тим краще тварина бачить "крізь" предмети.
злівадля порівняння показані зони бінокулярного зору (там, де два помаранчеві півкола перекриваються) для тварин, очі яких розташовані з боків голови або дивляться вперед. Праворуч: огляд тварин, здатних до "рентгенівського зору" вглиб середовища, при різному положенні очей (ілюстрація Rensselaer/Changizi).
"Наш регіон бінокулярного зору дозволяє нам бачити те, що знаходиться за нагромадженням дрібних предметів", - пояснює Чангіз у прес-релізі RPI.
Звичайно, розміри предметів не можуть бути нескінченно більшими. Доки відстань між нашими очима більша, ніж ширина елементів, що закривають огляд (як у випадку з пальцями або листям дерев), ми будемо здатні бачити крізь них.
Так ми бачимо віддалений об'єкт все за тим самим листям, пальцями та іншими дрібними об'єктами, порівнянними по ширині з відстанню між нашими очима (ілюстрація Rensselaer/Changizi).
Щоб з'ясувати, які тварини мають "рентгенівський зір", Марк і його колега Синсуке Сімодзе (Shinsuke Shimojo) з Каліфорнійського технологічного інституту (California Institute of Technology) досліджували 319 видів 17 загонів ссавців. Вчені дізналися, що положення очей відповідає наявності або відсутності у звичному середовищі проживання дрібних предметів, а також їх розмірів щодо габаритів самих тварин.
Автори роботи пишуть, що у звірів, які живуть у "не листяному оточенні" або в середовищі, де зовнішні об'єкти значно більші за відстань між очима тварини, очі зазвичай дивляться в сторони.
"Представникам фауни, які проживають на відкритих просторах, такий "рентгенівський зір" ні до чого, бінокулярний зір не дає їм жодних переваг", - підбиває підсумок Марк. За його словами, дляїх куди важливіше оглядати всі околиці, щоб не потрапити в лапи до хижака.
Ілюстрація зліва показує вигляд портрета Дарвіна крізь перешкоду. Праворуч - лінії прямої видимості кожного ока: два на відміну від одного бачать майже весь простір за листям (ілюстрація Rensselaer/Changizi).
У той же час тварини, що живуть у лісах, мають часом дуже широку зону бінокулярного зору, майже прямо розташованими очима і можливістю бачити крізь стіну лісу. Все це підвищує їх шанси на виживання під час уникнення переслідування (легше орієнтуватися) або, навпаки, полювання на видобуток.
"Рентгенівський зір дозволяє цим тваринам бачити значно більше простору, ніж з монокулярним "боковим" зором", - каже Чангізі. А якщо врахувати, що чим більший звір, тим більші предмети йому по зубах (точніше, "по очах"), то й ніяких сумнівів у висновках американського дослідника не залишається.
Отже, цілком можливо, що основним "двигуном" еволюції очей, що дивляться в одному напрямку, було саме відповідне місце існування.
Таблиця впливу різних факторів на появу "рентгенівського зору" у різних тварин (ілюстрація Rensselaer/Changizi).
Чангізі також зазначає, що в сучасному світі людині "прямобачення" допомагає мало, оскільки ми здебільшого живемо в не надто захаращеному деталями просторі.
"Якщо ми заморозимо себе і прокинемося через мільйон років, то, мабуть, нам буде складно зазирнути в очі людям, що проходять повз них, оскільки вони, швидше за все, володітимуть бічним зором", - робить не дуже радісний прогноз Марк.
Час покаже, чи мав рацію вчений з революційною точкою зору. Шкодатільки те, що ми з вами цього вже не побачимо. У всіх сенсах.