Зрение

Глаза, подобные нашим, существуют уже 500 миллионов лет – ведь такие глаза у позвоночных были с самого начала. Первые позвоночные, похожие на современную миногу, были, возможно, лишены челюстей, зато обладали глазами. На самом деле у миног очень сложные глаза, похожие на глаза всех других позвоночных животных. Глаза миноги напоминают оптическую систему фотоаппарата с диафрагмой (радужной оболочкой) и внутренней линзой (хрусталиком). Более того, каждый глаз снабжен шестью глазодвигательными мышцами – точно так же, как у нас. Такое впечатление, что глаза позвоночных просто возникли как бы ниоткуда, сразу в окончательно оформленном виде. Это, казалось бы, бросает вызов теории эволюции, согласно которой все изменения в природе происходят постепенно, в течение длительного времени, поэтому нет ничего удивительного в том, что за строение глаза позвоночных сразу ухватились креационисты. Даже Дарвин как будто бы признавал, что очень трудно объяснить, откуда могли взяться такие глаза. В «Происхождении видов» он писал:

В высшей степени абсурдным, откровенно говоря, может показаться предположение, что путем естественного отбора мог образоваться глаз со всеми его неподражаемыми изобретениями для регуляции фокусного расстояния, для регулирования количества проникающего света, для поправки на сферическую и хроматическую аберрацию (Darwin, 1872) [6].

Креационисты обожают приводить эту цитату из «Происхождения видов», причем всегда останавливаются на этом месте. Однако надо понимать, что эта фраза – не более чем приманка, риторический прием, используемый ученым. Далее Дарвин пишет о том, что когда-то считалось полным абсурдом предполагать, будто Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот, и продолжает свою мысль:

Разум мне говорит: если можно показать существование многочисленных градаций от простого и несовершенного глаза к глазу сложному и совершенному, причем каждая ступень полезна для ее обладателя, а это не подлежит сомнению… в таком случае затруднение, возникающее при мысли об образовании сложного и совершенного глаза путем естественного отбора, хотя и непреодолимое для нашего воображения, не может быть признано опровергающим всю теорию.

Я с великой радостью совершила бы путешествие во времени, в эпоху Чарльза Дарвина, и поведала бы ему обо всех научных открытиях, расширивших наше понимание эволюции в XX и XXI веке. Я бы рассказала ему обо всех чудесных ископаемых остатках, по которым можно судить, как у амфибий развивались конечности, как у динозавров отросли перья и как происходила эволюция человека. Я бы рассказала ему о ДНК и геномах. Но с особым удовольствием я бы рассказала ему о недавнем открытии генетических связей между «простым и несовершенным глазом» и «глазом сложным и совершенным».

Наш старый приятель скромный ланцетник, «живое ископаемое», обладает органом, который долгое время называли «лобным глазом» (или «фронтальным глазом»), хотя ученые и не были уверены в том, что ланцетник мог с его помощью что-то видеть. «Лобный глаз» содержит клетки, которые вполне могут быть светочувствительными, так как расположены вблизи темных пигментированных клеток, так же как наша сетчатка содержит слой светочувствительных клеток (фоторецепторов) поверх пигментного эпителия. Но является ли эта структура ланцетника светочувствительной? Потенциально чувствительные клетки в «лобном глазу» ланцетника очень примитивны, в отличие от сложных палочек и колбочек наших человеческих глаз. Сравнительная анатомия, даже на клеточном уровне, не может дать ответ на этот вопрос.

К решению проблемы привлекли генетику. Группа чешских и немецких генетиков и специалистов по биологии развития поставили перед собой задачу разгадать эту загадку и исследовали гены, экспрессия которых формирует «лобный глаз» ланцетника. Гены, экспрессия (считывание информации) которых формирует пигментные клетки ланцетника, как оказалось, очень похожи на гены, формирующие пигментные клетки сетчатки позвоночных животных – «молекулярные отпечатки пальцев» этих клеток оказались одинаковыми. Светочувствительные клетки ланцетника также являются продуктами экспрессии генов, схожих с генами, на которых экспрессируются светочувствительные клетки глаз позвоночных. Очень важно отметить, что среди этих генов есть те, которые кодируют белки, которые, как известно, участвуют в преобразовании падающего света в электрические сигналы в палочках и колбочках. Ученым удалось также идентифицировать длинные нервные волокна, идущие от этих сенсорных клеток в мозг ланцетника. Наконец, было найдено доказательство того, что у этого примитивного, родственного позвоночным животного есть простейший глаз, что пролило свет на то, из какой исходной структуры мог развиться наш сложный глаз.

Простая ресничная клетка (фоторецептор) «лобного глаза» ланцетника (слева), колбочка (в центре) и палочка (справа) – светочувствительные клетки человеческого глаза

Для таких свободно плавающих организмов, как древние хордовые животные, обладание светочувствительным органом, расположенным на переднем конце тела, представляло определенные эволюционные преимущества. По мере усложнения организмов и появления позвоночных животных обладание сложными глазами и соответствующими проводящими путями и нервными сетями головного мозга, которые были в состоянии воспринимать и интерпретировать образы, помогало одним организмам избегать хищников, а самим хищникам – обнаруживать добычу.

Существует, однако, непреодолимая пропасть между такой примитивной структурой, как «фронтальный глаз», и таким сложным образованием, как глаз позвоночного животного, оснащенный сетчаткой, хрусталиком, радужной оболочкой и глазодвигательными мышцами. Заполнить эту пропасть помогает другое существо, принадлежащее к дожившей до наших дней группе бесчелюстных. В то время как миноги обладают сложными глазами, имеющими сильное сходство с глазами всех прочих позвоночных, у их близких сородичей миксин орган зрения устроен весьма примитивно. Конические глаза миксин располагаются под слоем прозрачной кожи. В этих глазах имеется сетчатка, соединенная нервными волокнами с гипоталамической областью головного мозга. Однако в этом, с позволения сказать, глазу нет ни хрусталика, ни радужной оболочки, ни роговицы, ни глазодвигательных мышц, и похоже, что миксина не использует этот орган для «видения» – по сути, миксина слепа; вероятно, это подобие глаза служит животному для задания циркадных ритмов. Тем не менее глаз миксины может представлять собой ступень, одну из дарвиновских «градаций» между примитивным «глазом» ланцетника и нашими глазами, обеспечивающими полноценное зрение. Проблема заключается в том, что мы не можем знать, является ли миксина древнейшим позвоночным, или она когда-то была такой же, как минога, но потом претерпела регрессию и вернулась к более примитивному состоянию. Это означает, что мы не можем рассматривать глаз миксины как свидетельство существования некоего промежуточного звена между простыми и сложными глазами.

Итак, мы снова вернулись к вышеупомянутой пропасти. Но, может быть, нам стоит отвлечься от анатомии взрослых особей и присмотреться к тому, как развивается глаз в эмбриональном периоде. Глаза личинок миноги очень похожи на глаза миксины. После метаморфоза миноги во взрослую особь ее глаз становится больше и сложнее: клетки сетчатки становятся более специализированными, образуется хрусталик, а глаз начинает выступать над поверхностью кожи и приобретает подвижность.

Мы, кроме того, можем проследить развитие глаз от простого к сложному, если внимательно изучим процесс формирования глаз у человеческого эмбриона. Несмотря на то что в нашем эмбриогенезе, вопреки представлениям Геккеля, мы не повторяем нашу эволюционную историю (то есть наш филогенез), мы тем не менее можем уловить «эхо» нашего отдаленного прошлого в ранних стадиях развития эмбриона. Эволюция не создает новые организмы с чистого листа, она пользуется тем, что уже есть в ее распоряжении. Новые признаки эмбриона «приделываются» к старым.

Представим себе человеческий эмбрион на 22-й день внутриутробного развития, то есть на 22-й день после того, как удачливый отцовский сперматозоид оплодотворил материнскую яйцеклетку. В процессе нейруляции возник зачаток центральной нервной системы, и как раз в тот момент, когда на переднем конце произошло замыкание нервной трубки, с каждой стороны от закрытого отверстия, по бокам переднего отдела трубки образуются два симметричных выпячивания, похожие на стебельчатые глазки улитки. Всего через несколько дней эти выпячивания становятся такими длинными, что достигают поверхности крошечного тела эмбриона, его эктодермы. Если развитие человеческого эмбриона остановить в этот момент, то зародыш останется с неким подобием глаза личинки миноги или взрослой миксины. Но развитие человеческого эмбриона на этом не останавливается.

Теперь происходят изменения на поверхности: эктодерма в месте соприкосновения с выпячиваниями утолщается, образуя маленький круглый диск – плакоду. Зрительный пузырек, выпячивающийся из переднего мозга, начинает выгибаться внутрь, образуя чашечку. В это же самое время плакода на поверхности тела начинает погружаться внутрь, образуя углубление, которое очень скоро замыкается в сферу: пузырек эктодермы погружается целиком под покровы тела. К седьмой неделе пространства внутри чашечки и пузырька исчезают. Чашечка образует сетчатку (на внутреннем слое которой развиваются светочувствительные палочки и колбочки, а на наружном – пигментные клетки) и радужную оболочку глаза, а из пузырька формируется хрусталик. Соединительная ткань, окружающая зрительную чашечку, образует двухслойный футляр развивающегося глазного яблока. Внутренний слой этого футляра обильно пронизан кровеносными сосудами, а из плотного наружного слоя формируется склера (белок глаза) и глазодвигательные мышцы. Соединительная ткань внутри зрительной чашечки превращается в прозрачное желеобразное стекловидное тело внутри глазного яблока. Из зрительного стебелька, соединяющего зрительную чашечку с передним мозгом, образуется зрительный нерв. Веки образуются из складок эктодермы, срастающихся над формирующимся глазом, и разделяются только на двадцатой неделе после зачатия, то есть приблизительно на половине срока вынашивания беременности.

* * *

Мысленно перенесемся в глубокую древность, в эпоху кембрийского взрыва, и вообразим похожую последовательность событий или градаций, каждая из которых «полезна для ее обладателя», протяженностью более нескольких десятков миллионов лет. Предшественники позвоночных животных, вероятно, обладали сначала островком светочувствительных клеток, выстилающих часть мозга наподобие «лобного глаза» ланцетника. Когда мозг оказался заключенным в черепной коробке, это одиночное пятно удвоилось, каждое из них разрослось и выпятилось в стороны из зачатка нервной системы. Кожа над этими выпятившимися из мозга образованиями стала прозрачной. Такие глаза – напоминающие глаза миксин – могут отличать свет от тьмы, но не способны к формированию отчетливых образов. У потомков этих созданий с простейшими глазами пятно прозрачной поверхности погрузилось внутрь и образовало хрусталик. Появились глазодвигательные мышцы, а сетчатка приобрела более сложное строение. Дупликация генов, кодирующих светочувствительные белки (опсины), позволила создать набор из четырех или пяти типов колбочек, каждый из которых реагировал на свою, определенную длину волны в диапазоне видимого света. Потом появились палочки и усложнилось строение сетчатки – оно стало таким, как строение сетчатки миноги. Намного позже, когда потомки челюстных рыб выползли на сушу, образовались веки для защиты глаз, а хрусталики изменили форму, чтобы приспособиться к коэффициенту преломления, с каким свет переходит из воздушной среды во влажную среду глаза.

Глядя на современных миног, можно понять, что глаза ранних позвоночных животных были не только сложными и способными к формированию отчетливых образов, они еще и видели мир в цвете. Обитающие в Южном полушарии миноги, Geotria australis, обладают пятью типами колбочковых рецепторов, каждый из которых содержит свой особый вид опсина. У большинства костных рыб есть по меньшей мере четыре типа светочувствительных рецепторов, включая рецепторы, чувствительные к ультрафиолетовому спектру. Большинство рептилий и птиц тоже имеют рецепторы четырех типов. Интересно, что у большинства млекопитающих число типов колбочковых рецепторов не превышает двух, и вообще в сетчатке млекопитающих сравнительно мало колбочек. Среди млекопитающих цветовое зрение вновь сильно развивается только у приматов – у них не два типа колбочек, а три.

Итак, со времен ранних позвоночных история развития органа зрения делает прихотливые повороты и зигзаги; цветовое зрение очень древнее, и на протяжении эволюции различные виды позвоночных не раз приобретали и теряли его. Цветовое зрение, которым наслаждались наши рыбьи предки, было утрачено у наших ближайших предшественников – млекопитающих – с потерей двух светочувствительных опсинов из четырех. Перефразируя Оскара Уайльда, можно сказать, что потерю одного опсина еще можно рассматривать как несчастье, но потерять оба похоже на небрежность. Тем не менее для любого животного, которое ведет активный образ жизни только под покровом темноты, четыре разных типа светочувствительного белка – это ненужная роскошь, а если сказать точнее, то потеря двух из них вряд ли способна причинить ему ощутимый вред. Можно с большим основанием полагать, что наши самые ранние покрытые шерстью предки вели почти исключительно ночной образ жизни.

Но почему избранная группа приматов, одна среди всех млекопитающих, была удостоена чести возвращения цветового зрения? У большинства млекопитающих имеются колбочки двух типов. Колбочки первого типа реагируют на свет длинноволнового спектра, а второго – на свет коротковолнового спектра. По сравнению с нашим цветовосприятием, все остальные млекопитающие страдают дальтонизмом – они неспособны воспринимать красный и зеленый цвета. Из всех приматов лемуры, лори и большинство широконосых обезьян Нового Света страдают точно такой же цветовой слепотой. Однако, около 30 миллионов лет назад, у одной обезьянки, предка современных узконосых обезьян Старого Света, и в том числе человека разумного, произошла дупликация гена, отвечающего за кодирование опсина, преобразующего длинные световые волны в электрические сигналы. Одна копия гена едва заметно отличалась от другой, и в результате возникла третья разновидность колбочек, восприимчивых к волнам средней длины. Эта мутация, видимо, оказалась благоприятной с точки зрения естественного отбора.

Одновременно с ростом видового разнообразия обезьян Старого Света то же самое происходило и с деревьями влажных тропических лесов. Многие обезьяны питались листьями, и, наверное, улучшенное цветовое зрение позволяло отбирать более сочные, более яркие листья. Таким образом, ген, кодирующий третий опсин, по всей видимости, обеспечивал преимущество в процессе выживания и распространился в популяциях обезьян. Эта идея – о том, что цветовое зрение развилось для того, чтобы помогать находить лучшую еду, – отнюдь не нова; впервые ее выдвинул в XIX веке биолог Грант Аллен в книге под названием «Чувство цвета» (The Colour Sense), опубликованной в 1879 году. После того как появилось цветовое зрение, все обезьяны получили возможность с выгодой для себя пользоваться этим приобретением, посылая друг другу цветовые сигналы. Во время овуляции самки павианов и шимпанзе демонстрируют самцам ярко-красные ягодицы: этот сигнал не мог развиться у млекопитающих с ослабленным цветовым зрением.

Цветовая слепота крайне редко встречается среди обезьян, поражая, например, одного из 250 самцов макак-крабоедов, но эта патология гораздо шире распространена среди мужчин белой расы – один случай на 12 человек населения. Причина такой распространенности цветовой слепоты состоит в том, что у нас настолько много дубликатов опсина, воспринимающего волны средней длины, что иногда гены смешиваются с генами длинноволнового опсина, и в результате появляется гибридный опсин, который не способен отличать красный цвет от зеленого. Если способность различать красный и зеленый цвета создавала преимущества для приматов, ибо позволяла им легче находить спелые плоды и сочные листья, то было бы разумно предположить, что утрата этой способности лишала приматов преимущества и поэтому мутанты удалялись из популяции в ходе естественного отбора. Потеря цветового зрения – гораздо более серьезный недостаток у обезьян, которые, в отличие от людей, не делятся друг с другом пищей. Люди, страдающие цветовой слепотой, не испытывают таких неудобств, как обезьяны, потому что могут рассчитывать не только на ту еду, которую добыли сами. Видимо, цветовая слепота встречается у людей чаще, чем у обезьян, потому что этот дефект не удалялся из человеческой популяции естественным отбором так же тщательно, как из популяции более эгоистичных обезьян.

* * *

Исследуя развитие цветового зрения у приматов, мы пока имели дело с механизмами, работающими на клеточном и молекулярном уровне. Но у зрения приматов есть и другие важные характеристики, в которых можно разобраться на макроскопическом уровне, то есть не прибегая к микроскопу и химическому анализу белков.

Возьмите в руки череп любого примата и поверните его лицевой частью к себе. Вы немедленно убедитесь в том, что смотрите непосредственно в глазницы этого черепа. Возможно, это покажется вам очевидным и само собой разумеющимся, но черепа других млекопитающих таким свойством не обладают. Если вы повернете к себе лицевой частью черепа мыши, кролика, овцы, лошади, коровы или оленя, то упретесь взглядом в кости, так как глазницы этих животных смотрят в стороны, а не вперед. Для многих млекопитающих расположение глаз по бокам головы весьма полезно, так как поле зрения в этом случае составляет почти 360°. Это особенно полезно для травоядных животных, которые вынуждены день и ночь осматриваться, чтобы не пропустить приближение хищника. У плотоядных хищных животных, таких как, например, кошачьи (любых размеров и видов), оба глаза смотрят вперед, а не в стороны. Поля зрения обоих глаз накладываются друг на друга. Это может показаться расточительством, но тем не менее это гениальная находка природы: мозг получает возможность сравнивать немного отличающиеся изображения, возникающие в каждом глазу, и таким образом вычислять расстояние до рассматриваемого предмета. Вы сами выполняете эти весьма точные триангуляции ежесекундно, даже не задумываясь об этом, но закройте один глаз и попробуйте наугад оценить расстояние до рассматриваемого предмета – сделать это весьма нелегко. У большинства приматов глаза смотрят вперед, и поля зрения обоих глаз в значительной мере перекрываются. Некоторые ученые предположили, что стереоскопическое зрение развилось у наших предков приматов для того, чтобы уметь верно оценивать расстояния, а это очень полезно для животных, которые на большой высоте перепрыгивают с ветки на ветку. Но на самом деле глаза приматов расположены слишком близко друг к другу, чтобы служить именно этой цели – оценивать расстояния до веток и сучьев. Близко посаженные глаза очень полезны для оценки расстояний при рассмотрении близких мелких объектов, а это очень выгодно для животных, питающихся насекомыми. Оказалось, что, по всей видимости, именно насекомые были главным блюдом наших древнейших предков – лакомились они фруктами и нектаром, но повседневной пищей им служили насекомые (как современным лемурам и руконожкам). Пристрастие к плодам и листьям пришло позже, когда появились сначала широконосые и низшие узконосые, а потом и человекообразные (гоминоиды) обезьяны.

Стереоскопическое зрение позволяет нам видеть мир в трехмерном изображении. А чтобы мы не стали сожалеть об отсутствии глаз на затылке или хотя бы по бокам головы, эволюция приготовила щедрый подарок: способность двигать глазами и шеей, оглядываясь назад через плечо.

Подвижные глаза человека отличаются от подвижных глаз многих других приматов и животных других отрядов одной интересной особенностью. Мы всегда можем увидеть, куда смотрит другой человек, потому что у людей хорошо заметна та часть глаза, которая называется склерой (белком глаза), так как она отчетливо контрастирует с радужной оболочкой. У большинства млекопитающих склера не окрашена в белый цвет, она темная, и поэтому трудно различить, где кончается радужка и где начинается склера. Из-за этого бывает очень трудно понять, куда в данный момент смотрит животное. Появление этого признака – белизны человеческой склеры – вполне может оказаться чем-то большим, чем простая случайность. Возможно, что контраст между радужной оболочкой и склерой появился именно для того, чтобы помочь нам следить за взглядом другого человека, то есть способствовать невербальной коммуникации. Мы общественные существа, и часто делаем многие вещи сообща, сотрудничая в выполнении самых разнообразных задач. Способность увидеть, на что смотрит другой человек, – очень полезное свойство, и, возможно, поэтому наши глаза развились так необычно в сравнении с глазами других млекопитающих. Однако если мы взглянем на других человекообразных обезьян, то поймем, что белизна склеры – это далеко не уникальный человеческий признак. У некоторых шимпанзе и горилл склеры тоже белые, а в некоторых исследованиях было показано, что гориллы обращают внимание на направление взглядов других горилл, но только у людей форма глаза и белизна склер позволяет всегда с легкостью следить за направлением чужих взглядов.

Мы – общественные и общительные животные – в своей жизни полагаемся по большей части на зрение и поэтому всегда склонны обращать внимание на глаза других людей. Часто цитируют Цицерона, сказавшего когда-то: «Ut imago est animi voltus sic indices oculi», что переводят так: «Как лицо есть изображение души, так глаза – ее выражение». Цицерон славился своим красноречием и умением выражать мысли, возможно, именно его слова нашли отражение в не менее меткой и образной народной поговорке: «Глаза – зеркало души». Глядя в глаза другим людям, мы отчасти понимаем, о чем они думают. Это гораздо ценнее умения следить за направлением взгляда и понимать, на что смотрит другой человек.

Мы смотрим в глаза другим людям, чтобы выяснить, не таят ли они агрессию, не стремятся ли доминировать или, наоборот, подчиниться; по выражению глаз мы судим об интеллекте, компетентности и понимании, а также о физической привлекательности. Мы рождаемся со способностью обращать внимание на чужой взгляд: новорожденные дети реагируют на изменение направления взгляда взрослых; к шестимесячному возрасту ребенок начинает следить за изменением направления взгляда, если он дополняется поворотом головы и движением глаз. А к полутора годам ребенок уже следит за взглядом взрослого человека, даже если его направление изменяется только движением глаз. Взрослые шимпанзе, для сравнения, могут следить за взглядом человека только в тех случаях, когда изменение его направления связано с поворотом головы, но шимпанзе не реагирует только на движения глаз. В возрасте между двумя и тремя годами ребенок уже пытается по взгляду «читать мысли» – старается понять, о чем думает другой человек. Для представителей вида общественных животных, непременно сотрудничающих друг с другом, это очень полезное умение. Эта способность читать чужие мысли очень полезна в тех случаях, когда вас пытаются обмануть. Например, если человек притворяется, что не знает, где находится спрятанный предмет, то он может выдать себя непроизвольным взглядом в ту сторону, где тот спрятан. Взрослые люди очень хорошо улавливают такие непроизвольные намеки, но могут ли дети так же легко разоблачать обман? Исследования показывают (а родители и сами знают!), что трехлетние дети уже вовсю практикуют обман и начинают понимать, когда обманывают их. Но следят ли они для этого за движениями чужих глаз, как взрослые?

Психологи провели простой эксперимент для того, чтобы проверить способность детей «распознавать» такой обман. Детям разных возрастов демонстрировали видео, на котором экспериментатор прятала игрушку под одной из трех перевернутых пластиковых чашек, но экран погасал в тот решающий момент, когда это реально происходило. В первом опыте детям говорили, что экспериментатор собирается их обмануть, «она не хочет, чтобы вы нашли игрушку». Когда экспериментатор вновь появляется на экране со своими тремя чашечками, а игрушки нигде не видно, она говорит, что не знает, где находится игрушка, но при этом выразительно смотрит на одну из чашек. Детям надо было угадать, под какой чашкой находится игрушка. Во втором опыте экспериментатор заведомо лжет, говоря детям, под какой чашкой находится игрушка, но при этом смотрит на другую чашку. В третьем опыте детей предупреждают, что экспериментатор не будет их обманывать. Она говорит детям, что знает, под какой чашкой лежит игрушка, и смотрит именно на эту чашку. В этой последней ситуации трехлетние дети с легкостью угадывают, где именно находится игрушка, используя взгляд лишь как дополнительный намек к словам. В случаях, когда экспериментатор обманывала детей, трехлетки были не в состоянии угадать верную чашку, несмотря на предупреждение об обмане. Четырех- и пятилетние дети с легкостью обнаруживали обман, выбирая чашку, на которую смотрела экспериментатор, даже в тех случаях, когда она говорила, что не знает, где игрушка, или показывала не ту чашку, на которую смотрела.

Такие задания кажутся очень простыми взрослым людям – возможно, в силу большей искушенности и меньшей легковерности, – но подумайте, каких навыков и способностей требует разоблачение подобного обмана. Для того чтобы выбрать правильную чашку, вам надо понять, что экспериментатор собирается вас обмануть. После этого вам надо уяснить, что одна информация – произнесенная словами – ложная, а другая – направление взгляда – возможно, правдивая. Видимо, четырех- и пятилетние дети уже овладели премудростью: «поступки говорят лучше слов». Трехлетним детям, даже когда им говорят, что кто-то собирается их обмануть, очень трудно поверить в то, что чьи-то слова можно подвергнуть сомнению. Четырехлетние дети уже способны улавливать смысл взглядов. Наша способность выявлять обман и обманывать совершенствуется на протяжении всего периода детства, но даже дошкольники способны интерпретировать выражение глаз как важный и значимый невербальный сигнал.

Помимо того что глаза действительно многое говорят нам о психическом состоянии других людей, они, кроме того, и в буквальном смысле являются окнами в мозг. Возникшие у наших древних хордовых предков, развивающиеся в человеческом эмбрионе как выросты переднего мозга, глаза так и остаются напрямую соединенными с мозгом «стеблями» – зрительными нервами. Если вы заглянете в глаза человека с помощью офтальмоскопа и наведете резкость на сетчатку, расположенную на глазном дне, то увидите место, в котором находится выход зрительного нерва из сетчатки. Волокна зрительного нерва – а их миллионы, – несущие информацию от световых рецепторов сетчатки, сходятся в точке, в которой соединенные в пучок волокна покидают сетчатку, образуя зрительный нерв. Место, где сходятся волокна, называют диском зрительного нерва, и его хорошо видно в офтальмоскоп. Диск зрительного нерва обычно имеет в диаметре не больше 4 мм и выделяется более светлым оттенком на фоне темно-оранжевой сетчатки.

Там, где нервные волокна покидают сетчатку, в области диска зрительного нерва, нет места рецепторным клеткам. Этот пример демонстрирует один из изъянов нашего тела, и показывает, что мы отнюдь не были спроектированы согласно какому-то гениальному предначертанию. Никакого «конструктора» не было: строение и функции нашего организма – это продукты слепой эволюции. Если бы глаза были спроектированы разумным существом, то был бы смысл разместить светочувствительные рецепторы на поверхности, а не в глубине сетчатки, чтобы нервные волокна прикреплялись к задней поверхности рецепторных клеток. Тогда на поверхности сетчатки не было бы диска зрительного нерва, то есть не было бы слепого пятна.

Вид сетчатки при офтальмоскопическом исследовании

Мы и сами не замечаем, что у нас в обоих глазах имеются слепые пятна, да и не должны, потому что мозг заполняет этот дефект – продолжая на область пятна изображения, расположенные по его краям. Убедиться в присутствии слепого пятна можно с помощью простого теста, который вы можете выполнить прямо сейчас. Прикройте левый глаз левой рукой и не подсматривайте. Смотрите прямо перед собой правым глазом. Теперь вытяните вперед правую руку как можно дальше, а затем поднимите вверх указательный палец. Если вы все делаете правильно, то будете прекрасно видеть кончик правого указательного пальца. Теперь начните двигать пальцем из стороны в сторону, оставляя на месте правую руку – палец надо перемещать из стороны в сторону и вверх-вниз. Взгляд должен быть фиксирован, не поддавайтесь искушению следить взглядом за движениями пальца. Ваше терпение будет скоро вознаграждено, так как вы заметите что-то очень странное и необычное. В какой-то момент кончик пальца исчезнет. Скорее всего, это произойдет, если вся рука вытянута вперед и немного отведена кнаружи. Вас охватит очень странное ощущение, когда вы впервые убедитесь в реальном существовании слепого пятна; вдруг придет понимание, что зрение – это вовсе не пассивный процесс. Мозг работает с невероятной интенсивностью, обрабатывая поступающую от глаз информацию, чтобы придать ей смысл, и, если в получаемой информации обнаруживается провал, он пытается его восполнить. Фон, который вы видите на месте, где должен быть кончик пальца, на самом деле не существует. Мозг сконструировал его сам – это не более чем миниатюрная галлюцинация. Это удивительное ощущение, и к тому же оно помогает вам понять, что слепое пятно в вашем глазу действительно существует. Правда, если бы конструкция глаз была более совершенной и продуманной, мозгу не пришлось бы пускаться на такие ухищрения.

Диск зрительного нерва, возможно, и развенчивает саму идею о разумном плане творения, но хитроумные врачи научились с пользой использовать этот диск. Вид диска зрительного нерва может многое сказать о том, что происходит внутри черепа человека.

Наружные покровы глазного яблока являются продолжением оболочки, одевающей зрительный нерв, а эта оболочка является продолжением мозговых оболочек, покрывающих головной мозг. Пространство между двумя внутренними слоями мозговых оболочек содержит цереброспинальную жидкость (ЦСЖ). Если внутричерепное давление повышено сверх нормы, то ЦСЖ начинает выдавливаться в футляр зрительного нерва и сдавливать нерв и проходящую внутри его центральную вену сетчатки. Это приводит к повышению давления внутри глаза и к отеку всех волокон зрительного нерва. Отек зрительного нерва (папиллоэдема) – опасный симптом, сигнализирующий о повышении внутричерепного давления, вызванном, возможно, воспалением или опухолью мозга или блокадой циркуляции ЦСЖ. Отек зрительного нерва напоминает нам о теснейшей связи между глазом и мозгом, которую мы осознаем в результате изучения эмбрионального развития глаза. Это знание подсказывает нам, как возникли глаза у наших древних предков.