У древних цианобактерий, как и у ныне живущих, способность воспринимать свет всегда обеспечивала получение энергии, необходимой для выживания. В качестве чувства она оказалась настолько полезной, что в том или ином виде присутствует примерно у 96 % всех видов животных. Возраст самых древних известных окаменелых остатков настоящего глаза оценивается примерно в 250 млн лет. Предполагается даже, что своего рода «гонка вооружений» — усовершенствование органов зрения — была движущей силой кембрийского взрыва, который произошел около 550 млн лет назад. Именно тогда на арену жизни вышли все основные ныне существующие группы организмов.

Улучшения в строении глаза — органа зрения — должны были помочь нашим обитавшим в водной среде предкам эффективнее искать пищу и друг друга, а также ускользать от хищников. Эти новшества, вероятно, даже подарили им возможность буквально увидеть для себя новые перспективы — на суше.

До сих пор идут споры о том, что именно подвигло наших позвоночных прародителей примерно 385 млн лет назад сделать судьбоносный шаг из моря на берег. Однако в 2017 г., после детального изучения палеонтологических находок, группа биологов и инженеров сообщила, что непосредственно перед переходом из одной среды в другую зрительные способности позвоночных животных существенно расширились. Незадолго до выхода на сушу глаза этих существ утроились в размерах и переместились с боков головы на ее верх. Теоретически это должно было заметно облегчить возможность выглянуть из воды, поднявшись на поверхность, — и увидеть там целый новый мир. Возможно, как предполагают исследователи, именно вид суши с ее бесконечным изобилием потенциальной пищи — двупарноногих и губоногих многоножек, пауков и прочих беспозвоночных — и направил эволюцию по пути формирования конечностей из плавников [https://news.northwestern.edu/stories/2017/march/vision-not-limbs-led-fish-onto-land-385-million-years-ago/; MacIver, M. A., et al., 'Massive Increase in Visual Range Preceded the Origin of Terrestrial Vertebrates', PNAS, 11412 (2017): E2375–84.].

Небольшими вариациями в эволюции зрения можно объяснить еще одно знаменательное событие, произошедшее миллионы лет спустя, когда наш вид остался последним из гоминин. Последний общий предок Homo sapiens и наших братьев-неандертальцев жил около 500 000 лет назад. Что именно случилось после, непонятно, поскольку огромное количество недавних палеонтологических находок усложнило то, что казалось четкой эволюционной картиной. Однако примерно 430 000 лет назад неандертальцы появились в Европе, а некоторые мигрировали в различные части Азии. Около 300 000 лет назад представители H. sapiens появились в Африке. Еще 50 000–60 000 лет назад группы сапиенсов скрещивались с неандертальцами на Ближнем Востоке. Около 45 000 лет назад группы людей современного типа перебрались в Европу, и анализ ДНК показал, что и там они порой были не прочь заняться сексом с неандертальцами. Тем не менее всего 5000 лет спустя неандертальцы вымерли как вид.

Исследования ископаемых черепов показали, что мозг неандертальцев был примерно такого же размера, как наш. Они были высокого роста и плотного телосложения. И глазницы у них были больше наших, что, предположительно, указывает на более крупные глаза. Так почему же вымерли именно они, а не наши предки, которые явно уступали им по физическим и зрительным способностям?

Вероятно, у неандертальцев были большие глаза потому, что их вид появился и развивался в более высоких широтах, где освещенность ниже. Чтобы хорошо видеть, особенно в предрассветных и вечерних сумерках, им нужны были более крупные глаза, чем нашим африканским предкам-сапиенсам. Более массивные тела неандертальцев тоже, вероятно, были адаптацией — в данном случае к более холодному климату. Но опять же, то, что на первый взгляд казалось однозначным благом, таило в себе определенные недостатки. Группа ученых из Оксфорда предполагает, что у неандертальцев большая, чем у нас, часть ресурсов мозга уходила на зрение и контроль тела. Как считают исследователи, это означает, что у неандертальцев оставался сравнительно меньший объем мозга для выполнения когнитивных функций: мышления и разумного поведения, создания и поддержания сложных социальных связей и новаторства [Pearce, Eiluned, Stringer, Chris, and Dunbar, Robin I. M., 'New Insights Into Differences in Brain Organization Between Neanderthals and Anatomically Modern Humans', Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280.1758 (2013), https://doi.org/10.1098/rspb.2013.0168; Pearce, Eiluned, and Dunbar, Robin, 'Latitudinal Variation in Light Levels Drives Human Visual System Size', Biology Letters, 8.1 (2012): 90–3.].

Зрение вышедших из Африки H. sapiens могло быть не настолько острым, как у неандертальцев. Однако в рамках описанной теории этот недостаток с лихвой перекрывался их выдающимися умственными способностями. В конце концов, большеглазым (и в целом более массивным) неандертальцам могло быть сложнее справляться с евразийскими условиями жизни, чем сапиенсам, что позволило нам выиграть в конкурентной борьбе с ними. Получается, их эволюция завершилась буквально на наших глазах.

Хотя существуют и иные теории, объясняющие эволюционный успех сапиенсов, можно не сомневаться в том, что мир для неандертальцев выглядел немного иначе, чем для нас. Правда, также вероятно, что для меня и для вас мир тоже выглядит немного по-разному — а возможно, даже совершенно по-разному.

Основы зрения закладываются на ранней стадии внутриутробного развития [Caval-Holme, Franklin, and Feller, Marla B., 'Gap Junction Coupling Shapes the Encoding of Light in the Developing Retina', Current Biology, 29.23 (2019): 4,024–35.]. Чтобы оно сформировалось в полной мере, ребенку нужно развивать зрительное восприятие с помощью практики [Интересно, что, согласно исследованию, недавно проведенному в Даремском университете, некоторые аспекты обработки зрительной информации, такие как пространственное зрение, остаются «детскими», пока ребенку не исполнится 10–12 лет. // Stevens (2016) описывает множество примеров того, как работают мошенники растительного и животного мира. Примеры подобных трюков мошенников-людей можно найти в работах Shadel (2012) и Stevens (2016). ]. Острота зрения новорожденного составляет всего около 5 % от остроты зрения взрослого, и младенец не может видеть объекты, расположенные дальше 30 см от него (примерно на таком расстоянии расположено лицо матери, когда та держит его на руках). Тем не менее он способен отличать очень темное от светлого и видеть яркие красные пятна. Примерно к двухмесячному возрасту малыш может отличать насыщенный зеленый цвет от ярко-красного. Через несколько недель к этому списку добавляется ярко-синий [Hyvärinen, Lea, et al., 'Current Understanding of What Infants See', Current Ophthalmology Reports, 2.4 (2014): 142–9.].

Красный, зеленый и синий — первые цвета, которые ребенок учится различать, поскольку кроме палочек, светочувствительных клеток, позволяющих видеть при тусклом свете, сетчатка глаза человека укомплектована тремя типами других светочувствительных клеток — колбочек. Миллионы этих колбочек собраны в желтом пятне [Так называемое желтое пятно — это округлый участок в центре сетчатки, где светочувствительные клетки расположены особенно плотно. В центре желтого пятна находится углубление — так называемая центральная ямка. Оно содержит только колбочки. — Прим. ред. // Моя подруга не была особо оригинальна, воспользовавшись правилом «дорого=хорошо», чтобы заманить в ловушку тех, кто ищет выгодную сделку. Тридцатилетние исследования показывают, что стратегия маркировки товара как «Сниженно с…» работает чрезвычайно хорошо (Kan et al., 2014). Розничные торговцы успешно использовали это правило еще до того, как исследователи подтвердили его эффективность. Культуролог и писатель Лео Ростен приводит в пример братьев Друбек, Сида и Гарри, которые в 1930-х годах владели магазином мужской одежды с индивидуальным пошивом по соседству с Ростеном. Всякий раз, когда у Сида появлялся новый клиент, примерявший костюмы перед трехстворчатым зеркалом, он признавался в проблемах со слухом и неоднократно просил мужчину говорить с ним громче. Как только клиент находил костюм, который ему нравился, и спрашивал цену, Сид звонил своему брату, главному портному, в дальнем конце комнаты: «Гарри, сколько стоит этот костюм?» Оторвавшись от своей работы — и сильно преувеличив истинную цену костюма, — Гарри отвечал: «Этот шикарный, полностью шерстяной костюм — сорок два доллара». Притворяясь, что не слышал, и прикладывая ладонь к уху, Сид спрашивал снова. Гарри повторял: «Сорок два доллара». В этот момент Сид поворачивался к клиенту и сообщал: «Он говорит, двадцать два доллара». Многие мужчины спешили купить костюм и выскочить из магазина со своей «дорогой=хорошей» сделкой, прежде чем бедный Сид обнаружил бы «ошибку». ] в центре сетчатки.

«Синие» колбочки содержат такую разновидность опсина (светочувствительного белка), которая охотнее всего поглощает свет в синей и фиолетовой, коротковолновой части спектра видимого света. Опсин в «зеленых» колбочках активнее всего реагирует на зеленый свет со средней длиной волны, а опсин в «красных» колбочках наиболее чувствителен к свету из светло-зеленой/желтой/оранжевой части спектра, хотя эти клетки также воспринимают свет с гораздо большей длиной волны.

Считается, что белок опсин, чувствительный к синему свету, изначально играл роль детектора ультрафиолетового излучения, сменив свою функцию, видимо, лишь на ранних этапах эволюции млекопитающих, да и то не до конца. Хотя мы обычно не в состоянии видеть ультрафиолет, наш синий опсин все еще к нему чувствителен [Douglas, R. H., and Jeffery, G., 'The Spectral Transmission of Ocular Media Suggests Ultraviolet Sensitivity is Widespread Among Mammals', Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281.1780 (2014) https://doi.org/10.1098/rspb.2013.2995.]. Роговица и хрусталик поглощают ультрафиолетовое излучение до того, как оно достигает сетчатки, однако люди, которым удалили хрусталик из-за катаракты, иногда отмечают, что видят на одноцветных цветках узоры, а на предметах, которые раньше казались чисто черными, замечают фиолетовый отлив. Есть даже подозрение, что именно по этой причине в поздних картинах Клода Моне, которому в возрасте 82 лет удалили катаракту в левом глазу, так много фиолетового и синего.

До какого-то момента (примерно между 30 и 45 млн лет назад) у наших предков были только красные и синие опсины. Затем ген, кодирующий красный опсин, дуплицировался, и мутации сделали его новую копию чувствительной к волнам зеленой части спектра. Что направляло этот процесс? Некоторые исследователи считают, что эти изменения помогали разглядеть красные плоды на фоне зеленых листьев. Но, что бы ни было их причиной, последствия этих изменений проявились незамедлительно. Число цветов, которые были способны различить наши предки, резко выросло — с 10 000 до примерно 1 млн. Благодаря комбинациям сигналов, поступающих от всех трех типов колбочек, мы можем видеть невероятно разнообразные оттенки: от самого светлого цвета слоновой кости до пурпурного и угольно-черного [https://www.newscientist.com/article/mg22630170-400-eye-of-the-beholder-how-colour-vision-made-us-human/#ixzz6CVtbVn6x].

Поскольку у нас в сетчатке глаза имеется три типа колбочек, мы, люди, являемся трихроматами. Точнее, большинство из нас. Однако нарушения цветового зрения, вызванные поломками в генах опсинов, весьма распространены [https://ghr.nlm.nih.gov/condition/color-vision-deficiency#statistics]. Хотя полная цветовая слепота встречается редко, красно-зеленая недостаточность — частичная цветовая слепота, при которой люди не различают зеленого и красного цветов, — наблюдается примерно у одного из 12 мужчин и у одной из 200 женщин, если говорить о выходцах из Северной Европы (в других популяциях, в которых изучали этот вопрос, она встречается реже). Это означает, что люди могут путать красный и зеленый цвета. Кстати, именно по этой причине для логотипа Facebook [Деятельность Meta Platforms Inc. (в том числе по реализации соцсетей Facebook и Instagram) запрещена в Российской Федерации как экстремистская.] был выбран синий цвет. Основатель компании Марк Цукерберг заявил, что из-за своей неспособности различать красный и зеленый синий он видит лучше остальных цветов [Osnos, Evan, 'Can Mark Zuckerberg Fix Facebook Before It Breaks Democracy?', New Yorker, 10 September 2018.].

Хотя ни один человек с обычным цветовым зрением не может себе представить в полной мере, как видит мир тот, у кого нет красных колбочек, считается, что цвета при этом нарушении зрения варьируют от синего до белого и желтого, а красный и зеленый отсутствуют. Предполагается, что люди без гена, кодирующего зеленый опсин, видят мир приблизительно так же, только красные предметы кажутся им более яркими.