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

• Название: Революция в зрении: Что, как и почему мы видим на самом деле
• Автор: Марк Чангизи
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-17-080467-2

Как вышло так, что наши глаза смотрят вперед, и почему у нас нет глаз на затылке? Когда выгоднее быть циклопом? Каким образом зрение нас обманывает? Почему человек видит мир в цвете? Как родилась письменность, почему буквы именно такие, и при чем здесь естественный отбор? Неожиданные ответы на эти вопросы дает известный американский нейробиолог Марк Чангизи. Ученый на новейшем материале и с помощью многочисленных иллюстраций, в том числе цветных, объясняет различные аспекты нашего зрения и разрушает устоявшиеся представления о нем. Книга понравится и случайному читателю, и опытному потребителю научной информации.

---

Хотя утверждение, что если какая-то часть тела не видна, то она будет волосатой, оказалось верным, отсюда вовсе не следует, что если какую-либо часть тела видно, то она непременно должна быть безволосой. Мех имеет многочисленные преимущества, которые могут препятствовать превращению всей нашей кожи в разноцветный холст. У людей прекрасным примером тому может служить волосяной покров мужского лица — судя по всему, приносящий выгоду своим обладателям благодаря половому отбору (брови, предназначенные, вероятно, для усиления мимики, и так далее). Но заметьте, насколько этот волосяной покров отличается от шерсти, покрывающей лицо того бедолаги с гипертрихозом, которого мы видели на рис. 8. Оволосение мужского лица ограничено областями усов и бороды (то есть не затрагивает участков, предназначенных для цветовой сигнализации), так что даже если вы зарастете, как Санта-Клаус, на вашей способности передавать цветовые сигналы это никак не отразится (неспроста в песенках поется про розовые щеки Санты и его красный нос).

Все эти рассуждения оставляют без ответа один вопрос: зачем в процессе эволюции нам вообще понадобилось обзаводиться способностью сообщать о своих эмоциях при помощи цвета? Что могут кожные цветовые сигналы передать такого, чего нельзя было бы выразить при помощи мимики или жестов? Один из возможных ответов таков: колебания цвета не требуют мышечных усилий и высвобождают мускулатуру животного для другой необходимой ему деятельности. Попробуйте-ка долго сохранять гневное выражение лица во время еды. Или, если вы самка шимпанзе, попробуйте-ка смотреть призывным взглядом во время всего периода течки. Кроме того, для цветовых сигналов используются те части тела, у которых отсутствует пригодная для жестикуляции мускулатура, например грудь и зад. Это позволяет не только увеличить площадь передающей информацию поверхности, но и локализовать сигнал именно там, где он наиболее актуален. Томный взгляд самки может быть привлекательным для самцов, но ее налитый кровью зад указывает им путь прямо к цели.

Кроме того, цветовые сигналы указывают на физиологическое состояние животного более непосредственно, чем это могут сделать мышцы. “Я зол на тебя, но это еще не все. Видишь, какое красное у меня лицо? Это означает, что я в прекрасной физической форме, хорошо усваиваю кислород, одышкой не страдаю и готов к драке”. Нельзя имитировать насыщенность крови кислородом, по крайней мере долго. То же самое можно сказать обо всех прочих цветовых сигналах. Даже обычный румянец требует хорошо отлаженной физиологии, не говоря уже о здоровой коже.

Другое важное преимущество цветовых сигналов перед мышечно-опосредованным выражением эмоций состоит в том, что первыми, в силу самой их природы, гораздо труднее управлять. Большинство мышц устроены так, что животное способно сокращать их осознанно. Однако у оксигенации крови есть и другие, куда более ответственные функции: например, поддержание всех клеток организма в жизнеспособном состоянии. Эволюция поступила мудро, отъединив основные параметры сердечно-сосудистой системы животного от его воли (животным вход в диспетчерскую запрещен!) Одним из следствий является то, что цветовая сигнализация работает даже тогда, когда животное спит или без сознания - в частности, при наличии проблем с дыханием, особенно у детей (этой темы мы подробнее коснемся в следующем разделе). В общем, цветовые сигналы сообщают нам, как животное на самом деле себя чувствует, и это свойство, вероятно, было ключевым для эволюции реципрокного альтруизма — понятия, которое предложили биологи- эволюционисты Джордж Уильямс и Роберт Триверс. Жизнь в сообществе альтруистов полна преимуществ но только до тех пор, пока там не появятся мошенники, наживающиеся за счет своих собратьев. Если в сообществе есть условия для мошенничества, мошенники быстро становятся большинством. Триверс привел доводы в пользу того, что функция многих наших эмоций заключается в поддержании условий, необходимых для реципрокного альтруизма. Гнев сигнализирует жулику, что тот попался и что его ждет наказание. Обида отягчает наказание, продлевая его. А при помощи таких сигналов, как румянец, обманщик имеет возможность сообщить, что он искренне раскаивается. Психолог и лингвист Стивен Пинкер убедительно доказывает, что подобные проявления эмоций не могли бы способствовать развитию реципрокного альтруизма, если эмоции можно было бы произвольно включать и выключать, как электрические лампочки. Если бы жертва обмана могла выбирать, приходить ей в ярость или нет, то ей, возможно, было бы выгоднее не наказывать мошенника, поскольку он не обязательно является злостным мошенником и вполне может оказаться полезен в будущем. Однако обманщик может быть осведомлен о таком положении дел, и это вряд ли отвадит его от жульничества. А вот если обманщики будут знать, что гнев является автоматическим, неконтролируемым последствием обмана, это отпугнет их. И наоборот: если бы тот, кого уличили в мошенничестве, мог просто так, по собственной воле "включить” у себя чувство раскаяния, у обвинителей не было бы особых причин верить в его чистосердечие. Однако в том случае, когда есть основания считать румянец неконтролируемым последствием искреннего сожаления о содеянном (фальсифицировать такую реакцию непросто), эти бессловесные извинения будут приняты с большей вероятностью.

Здоровый румянец

Как я уже говорил, наша способность к цветовой телепатии помогает нам угадывать эмоциональные состояния и настроения окружающих. Помогает она заметить и то, что некто болен или физически страдает. Многие болезни, расстройства и травмы приводят к изменениям оксигенации крови и кровоснабжения наших конечностей. А в результате сдвига указанных показателей кровеносной системы кожа меняет цвет, и глаза способны это увидеть. Нарушения кровообращения, как правило, приводят к избыточной концентрации крови, отчего кожа становится синее (и темнее). А вследствие кровопотери кожа желтеет (и светлеет). Обедненная кислородом кожа приобретает зеленый оттенок (это важный признак для выявления центрального цианоза, распространенного клинического состояния, свидетельствующего об острой нехватке кислорода). На низкое содержание кислорода в артериальной крови капилляры реагируют таким образом, что это приводит к застою в них крови, и тон кожи, которая должна выглядеть пурпурной (как после наложения жгута; рис. 6), сдвигается в сторону зеленовато-синего. У нас бывают и синяки, которые характерным образом меняют цвет по мере заживления, но в основе этой смены опенков лежит другой механизм, не связанный с кровоснабжением и концентрацией кислорода. Короче говоря, везде, где врачи используют пульсоксиметр, наши глаза (и встроенные в них пульсоксиметры) тоже могут быть полезны (пусть они и не столь чувствительны) для того, чтобы следить за состоянием пациента.

Кевин Рио, студент Политехнического института им. Ренселлера, провел вместе со мной семестр, изучая, насколько часто медики открыто упоминают цвет кожи как симптом, и выяснил, что этот признак используется при диагностике около ю% заболеваний. Наиболее важную роль он играет в таких областях, как реаниматология, педиатрия, кардиология, акушерство и гинекология. (И это не говоря уже о чрезвычайной важности цвета кожи в дерматологии, пусть в данном случае он меняется из-за сыпи и прочих проблем кожи как таковой.) Менее существенным подспорьем цвет кожи, судя по всему, служит в отоларингологии, психиатрии, ортопедии и внутренней терапии. Для грубой оценки важности цвета для той или иной области медицины можно сосчитать, сколько книг по данной дисциплине обнаруживается в Google Book Search по ключевым словам “цветной атлас”. Для реаниматологии, педиатрии, кардиологии, акушерства и гинекологии доля таких книг составила соответственно 7,3; 3,8; 4,6 и 4,8%, в то время как среди книг по отоларингологии, психиатрии, ортопедии и внутренней терапии “улов” скромнее: 0,3; 0,5; 1,3 и 1,4%. Также в медицинских областях из первой четверки чаще используются пульсоксиметры: оксиметрия упоминается соответственно в 18,1; 6,1; 12,1 и 3,1% книг, а для четырех дисциплин, для которых цвет кожи не столь важен, показатель составил 1,2; 1,2; 2,4 и 2,5%. Это позволяет предположить, что в течение многих лет клиническая медицина эволюционировала, пользуясь возможностями наших природных пульсоксиметров, хотя никто не мог себе представить, что эволюция наших глаз происходила ради тех же самых целей.

Следовательно, обладающие нормальным цветовым зрением врачи пользуются зрением как прибором для оксиметрии. Раз так, врачи-дальтоники должны страдать от нехватки этого приспособления. И действительно: медики знают, что цветовая слепота может быть серьезной помехой в диагностике. Например, доктор Хайнц Аленштиль пишет, что легкое покраснение кожи, напоминающее румянец, человек, нечувствительный к красному и зеленому, заметить не способен. Также не будут замечены ни бледность, ни мелкая алая сыпь. Более сильное покраснение человек с таким дефектом увидит как темно-серую тень. Именно так он сможет распознать воспаление лимфатических сосудов при заражении крови. А вот выявить покраснение внутренних поверхностей — глотки, носа, уха и надгортанника — ему будет сложнее. Синюшная бледность губ и ногтей при нарушениях кровообращения также будет ему невидима. Не увидит дальтоник и пятна крови на темных поверхностях.