Эволюция зрительного анализатора: как глаз стал таким, какой он есть?
Зрительный анализатор – удивительная, невероятно сложная система нашего организма. В течение эволюции он претерпел значительные изменения.
Давайте попробуем проследить основные этапы становления зрительного анализатора:
В самом начале (т.е. примерно 600 млн лет назад) появились светочувствительные клетки, которые под раздражением света начинали сложную фотохимическую реакцию, которая преобразовывалась в импульс. Если есть куда идти, импульс шел в нервную систему, но если ее не было – сразу в мышцу. Чуть позже фоторецепторные клетки начали сбиваться в группки, и таким образом появились глазные пятна, и в первую очередь использовались, чтобы отличить свет от тьмы.
Кстати, я более чем уверена, что именно здесь и начинает одновременно формироваться связь по типу «глаз-мозг-рука» - та самая зрительно-моторная координация, что важна в лечении нынешних зрительно-моторных, психологических, неврологических заболеваний у детей.
Один из вариантов связи "глаз-мозг-нога"
Спустя буквально 100+ млн лет у некоторых живых организмов появилось стремление различать окружающую среду. Поэтому начали появляться структуры глаза, которые уже отдаленно начали напоминать будущий зрительный анализатор: радужка (по сути диафрагма глаза), прообраз цилиарной мышцы, ну и самое главное – примитивная линза, которая напоминает будущий хрусталик. Благодаря этой линзе живой организм уже мог различать, откуда идет свет и форму окружающих предметов.
Схематичное строение основных элементов глаза человека
Но ведь преобразованный импульс же должен куда-то поступать? Поэтому одновременно с этим параллельно начинает формироваться нервная система, в частности зрительная кора.
У кого же появились такие глаза? Первыми стали членистоногие и моллюски. Молодцы, что сказать. Все бы ничего, но эволюция пошла дальше.
Если вы заметили, в основной массе у животных глаза расположены по бокам. Вы спросите – что такого?
Проблема в том, что при таком расположении глаз зрение будет монокулярным (т.е. зрение каждым глазом отдельно). Не будет ощущения объемности, понимания расстояния до объекта. Эти моменты как раз обеспечивает бинокулярное зрение. Пожалуй, это одна из основных причин именно такого строения нашего черепа. Каждый глаз обладает своим полем зрения, но при их совместной работе (естественно при совмещении полей зрения, и нормальной работе зрительной коры) – и появляется объемность окружающей нас среды.
Что же касается остроты зрения? Опять же, эволюционно наши предки все-таки были слегка дальнозорки (т.е. грубо говоря, зрение больше 1,0 – например, 1,5). Нашим предкам было важно выследить мамонта, выстроить тактику удачной охоты. Зрение вблизи им было без особой надобности. Да и жили наши предки достаточно короткую жизнь – грубо говоря, срок годности нашего зрительного анализатора всего первые 40 лет.
А что же цветоощущение? Пожалуй, цветоощущение в привычном понимании впервые появилось у приматов для поиска спелых фруктов – получается, это еще один инструмент для выживания и адаптации к окружающей среде. Эволюция никогда не дает, и не оставляет ненужное.
Исходя из всего, что сказано выше, можно подумать, что глаз человека – это вершина эволюции:
Способность к высокой четкости зрения
Способность к фокусировке, благодаря процессу аккомодации
Способность к стереоскопическому (объемному) зрению как раз благодаря бинокулярности
Достаточно хорошее цветоощущение
Но естественно есть и недостатки, например:
Небольшой угол бинокулярного зрения (всего 60 градусов по сравнению с совами – у этих ночных хищников угол составляет 70 градусов и больше!).
Предрасположенность к близорукости (миопии) благодаря нашему нынешнему образу жизни
Эволюция глаза – удивительный пример того, как природа путем проб и ошибок создала практически совершенный оптический прибор. А вы как думаете, как наше зрение (или глаза) изменится в будущем?
P.S. вдохновлено благодаря статье Станислава Дробышевского: Сказ про глаз: антрополог Дробышевский рассказал про эволюцию нашего зрения - Рамблер/женский