Вопрос на засыпку. Как заставить мозги шевелиться - Джон Фарндон Страница 11

Романтики скажут, что глаза – это зеркало души, но нам все-таки требуется более научный ответ ^[18].

Разумеется, по два глаза имеют не только люди. Парные органы зрения есть у всех позвоночных: млекопитающих, амфибий, рептилий, птиц и рыб. Эта черта появилась у них еще на самых ранних этапах эволюции. Можно сказать, что каждый из нас имеет по два глаза, потому что столько же было и у наших далеких предков и с тех пор с нами не происходило более успешных мутаций. Два глаза – это великолепное решение, позволяющее нам, позвоночным, видеть мир и адаптироваться к нему. Обратите внимание, что у человека есть множество парных органов. Левая половина нашего тела – это практически точное зеркальное отражение правой. Только некоторые жизненно важные органы, такие как сердце или печень, не имеют пары. Два глаза у нас по той же причине, по которой у нас два локтя или два колена.

Тем не менее в человеческих глазах есть кое-что особенное, что отличает их от глаз других животных. Почти у всех позвоночных, от рыб до мышей, глаза расположены по обеим сторонам головы и двигаются независимо друг от друга. Таким образом, животное постоянно имеет круговой обзор. Человеческие же глаза направлены вперед и двигаются синхронно, то есть, по сути, выполняют функцию одного органа. Такое фронтальное зрение есть только у приматов и некоторых хищных животных: сов, ястребов, волков, змей, акул. Раз человечество на каком-то этапе отказалось от разнонаправленного кругового обзора в пользу однонаправленного фронтального зрения, на то должны были существовать серьезные причины. И они действительно имеются.

Для травоядных животных круговой обзор – огромное преимущество. Такое строение глаз позволяет быстро заметить опасность, откуда бы она ни приближалась. Одним глазом можно рассматривать растения, которые ты ешь, а другим – следить, не покажется ли на горизонте хищник.

А вот многим плотоядным животным не нужно подобное панорамное зрение. Их задача – увидеть добычу и атаковать ее. Приматам оно тоже ни к чему, потому что если ты живешь на дереве, то позиций для нападения на тебя не так-то много. А еще приматы должны верно оценивать расстояние, чтобы перепрыгивать с ветки на ветку или дотягиваться до фруктов. Один неверно рассчитанный прыжок – и твои гены навсегда исчезнут из генеалогического древа вида.

Существуют доказательства того, что хищники и приматы независимо развили у себя фронтальное зрение, но цель такого изменения в обоих случаях была одинаковой. И тем и другим требовалось уметь точно оценивать расстояние. Два направленных вперед глаза дают таким животным (и нам, людям) бинокулярное зрение. Картинки, которые мы воспринимаем каждым из глаз, практически идентичны. Практически – но не полностью, так как наши глаза все же несколько разнесены. И это небольшое отличие имеет для нас огромное значение.

Большую часть времени мы даже не замечаем его, потому что видим перед глазами одну общую картинку. Но попробуйте провести вот такой эксперимент: поднесите к лицу два пальца, так чтобы один находился на некотором расстоянии перед другим, посмотрите на тот, что расположен ближе к лицу, затем закройте один глаз, а потом откройте его и закройте второй. Вы заметите, что тот палец, который находится дальше от лица, резко поменяет положение. Если же вы разведете пальцы и посмотрите между ними на дерево вдалеке, то вместо двух пальцев увидите четыре.

Такое явление называется диспаратностью. Удивительно, что наш мозг умеет совмещать две слегка не соответствующие друг другу картинки в одну и придавать ей глубину. Эту функцию нашего мозга еще называют парадоксом Леонардо, потому что великий гений эпохи Возрождения никак не мог понять, почему изображения, которые мы видим каждым из глаз, различаются, но при этом общая картина остается цельной. Тем не менее он сознавал, что такое строение глаз позволяет нам видеть мир в трех измерениях, то есть воспринимать объемные объекты, а не плоские изображения, и отчаянно пытался создавать картины, которые бы отражали такое видение мира.

Откуда Леонардо было знать, что именно объединение двух разных изображений в мозгу дает нам объемное зрение и возможность увидеть глубину? Этот факт удалось доказать в ходе простого эксперимента, проведенного в 1838 году английским физиком Чарльзом Уитстоном. Он изобрел устройство, названное зеркальным стереоскопом и позволявшее фиксировать изображения, которые испытуемый видел правым и левым глазом. Уитстон просматривал пары картинок, слегка различавшихся между собой, сначала отдельно, а затем совместно, каждую своим глазом, – во втором случае он видел, что они внезапно превращаются в трехмерное изображение.

Исследования, проведенные в 1960-х годах Дэвидом Хьюбелем и Торстеном Визелем, показали, что изображения, которые создаются на сетчатке обоих глаз, регистрируются в одном и том же месте в мозгу. Так они накладываются друг на друга, и возникает тот единый, цельный образ окружающего мира, который мы видим каждый раз, открывая глаза. Чуть позже австралийские ученые Джек Петтигрю, Хорас Барлоу, Колин Блэкмор и Питер Бишоп обнаружили, что наш мозг также регистрирует мельчайшие различия в изображениях, которые мы видим правым и левым глазом, и что именно эти различия придают нашему видению трехмерный эффект.

Чем ближе к нам расположен объект, на который мы смотрим, тем сильнее будет проявляться трехмерный эффект, потому что различий между двумя картинками в данном случае окажется больше. С увеличением расстояния уменьшается наша способность видеть объем предметов. Лабораторные эксперименты показывают, что эффект трехмерного изображения должен работать на расстоянии до 2,7 километра, но в действительности радиус его максимального проявления составляет 200 метров.