Таємниця еволюції: Чому у людини очі спереду?

Чому очі у нас розташовані не з боків голови, а дивляться вперед? В певній мірі це пов’язано з необхідністю сприймати тривимірні зображення, але кореспондент BBC Future виявив і інші причини.

Ви коли-небудь звертали увагу на те, що більшість тварин у зоопарку можна віднести до однієї з двох груп? У одних очі розташовані з боків голови (це кури, корови, коні, зебри), а в інших вони знаходяться ближче до переду (в цю групу входять мавпи, тигри, сови і вовки). Самі відвідувачі зоопарку – люди – очевидно, відносяться до другої групи. З чим же пов’язана ця відмінність?

Розташування очей – це завжди якийсь компроміс. Коли очі знаходяться спереду, кожне з них посилає в мозок зображення зі свого кута зору, і за рахунок накладання цих зображень одне на інше людина сприймає глибину. Тварини, очі в яких розташовані з боків, не здатні бачити третій вимір, зате кут огляду у них набагато ширший.

Ймовірно, розташування очей формувалося у різних тварин по-різному. Наприклад, у деяких черепах очі розташовані з боків, але мозок обробляє зорову інформацію так, як ніби очі у них дивились вперед, – можливо, це пов’язано з тим, що коли черепахи втягують голову під панцир, їх очі сприймають світло тільки спереду, як ніби вони розташовані в передній частині голови. Але чому у нашої гілки еволюційного дерева – у приматів – очі опинилися попереду? Цьому є безліч пояснень.

У 1922 році британський офтальмолог Едвард Тричер Коллінз писав про те, що раннім приматам потрібний був такий зір, який «давав б їм можливість розгойдуватися і точно перестрибувати з гілки на гілку… хапати їжу руками і підносити її до рота». Тому, вирішив вчений, в процесі еволюції у них розвинулася здатність оцінювати відстань.

У наступні десятиліття гіпотеза Коллінза неодноразово переглядалася і уточнювалася, але суть її протягом довгого часу залишалася незмінною: в процесі еволюції очі у наших предків перемістилися вперед, щоб точно оцінювати дистанцію при перестрибуванні з дерева на дерево. Ціна помилки при визначенні відстані між деревами дійсно була чималою. «Розплатою за прорахунок було падіння з висоти в кілька метрів на землю, що кишить м’ясоїдними тваринами», – написав у 1991 році фахівець з візуальної психотерапії Крістофер Тайлер.

Слабке місце гіпотези Коллінза полягає в тому, що у багатьох тварин, які мешкають на деревах, – наприклад, у білок, – очі розташовані з боків. Тому в 2005 році американський біолог і антрополог Метт Картмилл запропонував іншу гіпотезу, виходячи з особливостей зору хижаків, здатних дуже добре оцінювати відстань. На думку Картмилла, це дозволяє їм знаходити і ловити здобич. Вчений вважав це пояснення досить витонченим, оскільки воно дозволяло зрозуміти і інші еволюційні зміни, характерні для приматів. Наприклад, ранні примати в полюванні покладалися на свій зір, а не на нюх. Картмилл вирішив, що погіршення нюху було побічним ефектом зближення очей: просто для носа і для нервів, що пов’язують його з мозком, залишилося не так багато місця – весь простір був зайнятий очима.

Американський нейробіолог Джон Оллман підхопив гіпотезу Картмилла і доопрацював її на основі відомостей про нічних хижаків – адже не у всіх хижих тварин очі розташовані спереду. У кішок, приматів і сов вони дійсно знаходяться в передній частині голови, а у мангустів і мухоловок – з боків. Внесок Оллмана у розвиток цієї гіпотези полягає в припущенні про те, що такий зір необхідний тим, хто полює вночі, – наприклад, кішкам і совам, – тому що попереду очі сприймають світло краще, ніж з боків. Можливо, саме завдяки цій пристрасті до нічних полювань у всіх їхніх нащадків, у тому числі у людей, очі розташовані спереду.

У американського нейробіолога-теоретика Марка Чангизи виникло ще одне пояснення. У 2008 році він опублікував у «Журналі теоретичної біології» (США) статтю про «рентгенівський зір», припустивши, що розташовані попереду очі дозволяли нашим предкам, які жили в лісі, бачити крізь щільне листя і тісне переплетення гілок.

Гучна назва «рентгенівський зір» походить від цікавого явища, описаного Чангизи: «Якщо тримати палець перед очима у вертикальному положенні, фіксуючи погляд на якому-небудь предметі, розташованому позаду пальця, в мозок надійдуть два зображення пальця, і обидва вони будуть прозорими». Таким чином, виходить, що людина може «бачити крізь» палець, як за допомогою рентгенівських променів.

Нагромадження дерев у лісі заважає бачити тільки великим тваринам, таким як примати. Більш дрібні, наприклад, білки, не відчувають таких труднощів, оскільки їх невелика голова може легко протиснутися між гілками і листям. Великим тваринам, які живуть не в лісі, теж цілком достатньо очей, які розташовані по боках.

Таким чином, причина того, що очі у нас знаходяться спереду, ще не встановлена. У кожної гіпотези є свої сильні і слабкі сторони. Але незалежно від того, навіщо нам знадобився такий зір – щоб стрибати з гілки на гілку, ловити смачних жучків або бачити крізь листя – очевидно, що таке розташування очей пов’язане з життям серед дерев.