Занимательная биология

Похожи не только своим устройством, но часто даже и выражением — странный факт, который всегда поражал натуралистов. Осьминожий глаз, по сути дела, ничем не отличается от человеческого. В нем есть и роговица, и веки, и радужина, и хрусталик, и две полости, заполненные прозрачной жидкостью. Есть и сетчатка — замечательный пример конвергенции, совпадения эволюции, когда у животных с разной судьбой и во всем далеких друг от друга развиваются одни и те же органы.

Конструируя глаз человека и осьминога, «природа дважды пришла к одному и тому же решению проблемы, но с одним небольшим улучшением…» у осьминога. Его сетчатка не вывернута наизнанку: в ней свет сначала падает на воспринимающие его рецепторы, а нервные клетки, занимающиеся вычислением и переводом оптической информации на универсальный язык мозга, лежат за ними и не наводят тень на фотоэлементы.

Ни один орган чувств не «думает» столько, как наши глаза: не делает никаких предварительных вычислений ^[40]. Все «продумывание» полученных сигналов выполняют нервные клетки коры и подкорки. Но сетчатка — «этот кусочек мозга, который касается света внешнего мира», — настолько «умна», что сама частично осмысливает отпечатанные на ней образы, комбинируя ощущения разных палочек и колбочек. Ведь ни одна из них не связана со зрительным нервом непосредственно: сначала сообщает о том, что «видит», другой клетке, а та — третьей. Сложно переплетенная сеть «горизонтальных» связей прерывает в сетчатке прямые пути в зрительный нерв и по нему в мозг.

Почему так видим?

В самом деле, почему, если закрыть один глаз, а другим смотреть прямо перед собой и в это время медленно отодвигать из поля зрения, скажем, палец, то в каком-то месте он неожиданно исчезнет? «Известен, — говорит Р. Фейнман, — пока лишь один случай, когда из этого эффекта была извлечена реальная польза».

Один натуралист научил французского короля «отрубать» таким способом головы нудным министрам на утомительных заседаниях государственного совета и стал любимцем при дворе.

А дело все в слепом пятне, так называют место в сетчатке нашего глаза, в котором все зрительные нервы собираются в пучок и выходят в мозг. А так как их целый миллион, то пучок получается не маленький — 4 квадратных миллиметра в сечении. Здесь сетчатка не чувствует света, и поэтому изображения, попадающие на слепое пятно, исчезают из поля зрения, как головы министров веселого монарха.

В сетчатке есть еще одно хорошо известное пятно — желтое. В нем, наоборот, видимость наилучшая. Желтое пятно сплошь выстлано колбочками, чем дальше от него, тем больше в сетчатке попадается палочек. В центре поля зрения мы видим, следовательно, с помощью колбочек, о том же, что ближе к его краям, информируют нас в основном палочки. А так как палочки в миллион раз чувствительнее колбочек к слабому свету, получается, что в темноте мы лучше видим краем глаза, чем прямо перед собой. Краем глаза как бы ведется разведка, потому что всякий объект, попадая сбоку в поле зрения, сначала замечается краевыми клетками сетчатки. Потом уже, направив на него глаза, мы детально рассматриваем и анализируем его колбочками желтого пятна.

Поскольку палочки не различают цвета (это делают колбочки), на краю поля зрения, откуда лучи попадают на периферию сетчатки, наделенную лишь палочками, даже яркие предметы выглядят монотонно-серыми. Поэтому в сумерках мир теряет для нас свои яркие краски: ведь, когда света мало, мы видим с помощью одних только палочек, а они показывают нашему мозгу только черно-белое «кино».

По этой же причине все плохо освещенные предметы кажутся нам серыми, без красок. Даже многие «огнедышащие» звездные миры в телескопе серы, как предрассветный туман на болоте — свет от них, пока миллиарды лет бежит до нас, теряет в пути так много энергии, что колбочки глаза не могут определить его цвет. Но он все-таки есть! Недавно американские астрономы получили цветные снимки Кольцевидной и Крабовидной туманностей: первая из них изумительно синяя с ярким красным ореолом, а вторая — голубая с мраморным оранжевым рисунком.

Палочки сетчатки к синим лучам спектра более чувствительны, чем колбочки, но зато совсем не видят темно-красный цвет: он для них все равно что черный. Отсюда получается эффект Пуркинье: в сумерках синее кажется ярче красного, а днем, когда много света, красный цвет, бесспорно, ярче синего.

Предполагается, что цвет (и синий, и красный, и любой другой) мы видим так: есть три типа колбочек, каждый реагирует на электромагнитные колебания определенной частоты. Говоря иначе, одни колбочки поглощают преимущественно красные лучи, вторые — зеленые, третьи — синие. И поэтому, когда свет попадает в глаз, мозг исследует разную информацию, поступившую от колбочек, и решает, осмыслив ее, какого цвета лучи видит глаз.