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

Итак, один из способов решения зрительной дилеммы — искусственное увеличение расстояния между глазами. Имеет смысл поинтересоваться, не пыталась ли и эволюция сделать что-либо подобное. Представьте, что вы мелкое животное: незначительно мельче, чем нужно, чтобы ваша узкая бинокулярная область могла приносить пользу наделять вас способностью к “рентгеновскому” зрению. Там, где вы живете, вас окружают листья, и ваши глаза направлены в стороны. Если бы входе эволюции вам удалось обзавестись чуть-чуть шире расставленными глазами, этого хватило бы уже для того, чтобы начать видеть сквозь предметы, которые попадают в пределы вашей бинокулярной области, и лучше ориентироваться в окружающем мире. То, на какое именно расстояние вам следует развести глаза, будет зависеть от распределения размеров листьев, характерного для вашего местообитания. Но в целом можно ожидать, что у мелких животных, обитающих среди листьев, расстояние между глазами будет больше, чем у животных одного с ними размера, но населяющих безлиственную среду. На рис. 23 показана зависимость межглазного расстояния от размера тела у “лиственных” и “безлиственных” животных. Заметно, что экстраполирующая прямая, показывающая расстояние между глазами у мелких животных из лиственных местообитаний, находится на графике выше аналогичной прямой для самых мелких представителей “безлиственной” группы. Кроме того, на рис. 23 можно увидеть вариабельность данного признака для обеих групп, и у “лиственных” животных разброс оказывается выше. Это связано с тем, что у “безлиственных” животных (как правило, имеющих глаза, направленные в стороны) межглазное расстояние жестко “привязано” к размеру головы, в то время как у “лиственных” видов (чаще имеющих направленные вперед глаза) этот параметр может быть отлажен более тонко в зависимости от диапазона, в котором варьирует размер листьев, свойственных местообитанию животного. Следовательно, эти данные намекают на то, что ради “рентгеновского” зрения эволюция могла манипулировать не только направлением глаз, но и расстоянием между ними.

Рис. 21.

Нынешняя прямая посадка наших глаз в сочетании с имеющимся расстоянием между ними не слишком хорошо справляется с помехами, которые создает для зрения современный мир. Здесь показаны три возможных решения проблемы. а) В ходе эволюции мы приобретем глаза по бокам головы. б) Эволюция приведет к увеличению расстояния между глазами (возможно, за счет появления глазных стебельков). в) Ну и, наконец, направленные вперед глаза снова станут нам полезны, если мы сменим местообитание на другое, богатое листвой, где размер помех будет меньше, чем расстояние между нашими глазами.

Рис. 22.

а) Пейзаж с яхтой на переднем плане, как бы его видели левый и правый глаз, если бы расстояние между ними было значительно больше нормального. б) Имея такое большое межглазное расстояние, можно видеть сквозь предметы намного большего размера, чем обычно. В данном случае мы видим насквозь целый парусник. Идея здесь в том, что, искусственно увеличив расстояние между глазами, мы усилили бы мощность своего "рентгеновского” зрения, что позволило бы ему функционировать даже в современной окружающей среде, где нам загораживают вид не листья, а люди, автомобили, самолеты, лодки и здания.

Обратите внимание и вот на что: лишь у немногих “лиственных” животных расстояние между глазами превышает ширину обычного листа (иными словами, в этой группе очень мало точек лежит выше пунктирной линии, отображающей средний размер листа), поскольку дальнейшее увеличение этого расстояния никоим образом не усилило бы “рентгеновские” способности. В конце концов, и нашему полицейскому с Таймс-сквер достаточно будет расставить глаза на ширину, немногим превышающую ширину человеческого тела. Разнеси он их дальше, это ничего не добавит к его способности видеть сквозь толпу, зато существенно затруднит (если не сказать больше) его способность продвигаться сквозь нее (“Эй, ты наступил на мой зрительный нерв”). На рис. 23 можно видеть, что у “лиственных” животных межглазное расстояние обычно остается в пределах размеров листьев, которые встречаются в лесах. При этом у “безлиственных” животных расстояние между глазами не показывает никакой зависимости от “листового режима” (то есть от размеров листьев, свойственных большинству местообитаний).

До сих пор мы обсуждали всего два пути дальнейшей эволюции, которые позволили бы нашему зрению лучше справиться с тем, что мы больше не живем в зарослях: обзавестись парой рыбьих глаз (то есть направленных в разные стороны) либо глазными стебельками. Минимум одно из этих преобразований — стебельки — мы могли бы технически сымитировать.

А вот в случае с рыбьими глазами технологии вряд ли придут нам на помощь, так как наш мозг не приспособлен воспринимать панорамные зрительные сигналы. Однако есть и третий способ получать больше информации о мире посредством глаз. Для этого требуется лишь изменить мир... добавив помехи. При нынешнем положении дел дальнейшее заполнение окружающего мира новыми преградами ухудшило бы наши зрительные способности. Даже если бы эти помехи были организованы так, чтобы вы всегда могли видеть сквозь них, вы видели бы только сквозь один загораживающий слой и, кроме того, не смогли бы видеть находящееся за ним в формате стерео-3В и уж совсем мало видели бы и того, что находится позади второго слоя помех (почти все, что видно сквозь первый слой, вы видели бы только одним глазом и потому были бы лишены бинокулярного взгляда на второй слой). Спору нет, это дало бы нам большое преимущество перед чужаками, глаза которых направлены в стороны, но стоит ли усложнять себе жизнь только затем, чтобы какой-нибудь заскочившей к нам в гости рыбе было еще хуже, чем нам? А можно ли добавить зрительные помехи в наш мир каким-то таким образом, чтобы это действительно позволило нам видеть лучше (в данном случае это означает “больше”), чем теперь (рис. 21 в)? Существует ли способ так изменить среду своего обитания, чтобы извлечь из способности видеть сразу два слоя в любом заданном направлении максимальную выгоду? Загвоздка в том, чтобы научиться создавать информативные помехи, причем только там, где они ничего от нас не закрывают. Для загораживания помехами должны хорошо подойти плоские и непрозрачные предметы: фотография, доска объявлений, компьютерный или телевизионный экран... Если вы разместите информативные помехи перед такими предметами, эти помехи ничего от вас не скроют — пусть они лишат вас возможности видеть объемно, но ведь плоские объекты не являются объемными по определению. Вам не надо видеть плоские предметы в формате стерео-30 — это не даст вам о них дополнительной информации. И хотя, в принципе, лишний хлам снижает вашу способность видеть сквозь другие предметы, плоские экраны вроде дисплея компьютера не имеют прорех, так что за ними вы в любом случае не могли бы ничего увидеть. Найдя способ разместить информативные помехи перед листом бумаги или плоским экраном, вы смогли бы окупить свое “рентгеновское” зрение, превратившееся в бесполезный рудимент.