Чому очі у нас розташовані не з боків голови, а дивляться вперед? Частково це пов'язано з необхідністю сприймати тривимірні зображення, але кореспондент BBC Future виявив і інші причини.
Ви коли-небудь звертали увагу, що більшість тварин у зоопарку можна віднести до однієї з двох груп? В одних очі знаходяться з боків голови (це кури, корови, коні, зебри), а в інших вони посаджені ближче і розташовані спереду (в цю групу входять мавпи, тигри, сови і вовки). Самі відвідувачі зоопарку - люди - очевидно, відносяться до другої групи. З чим ця відмінність пов "язана?
Розташування очей - це завжди якийсь компроміс. Коли очі знаходяться спереду, кожен з них посилає в мозок зображення зі свого кута зору, і за рахунок накладення цих зображень один на одного людина сприймає глибину. Тварини, очі у яких розташовані з боків, не здатні бачити третій вимір, зате огляд у них набагато ширший.
Ймовірно, розташування очей формувалося у різних тварин по-різному. Наприклад, у деяких черепах очі знаходяться по боках, але мозок обробляє зорову інформацію так, як якщо б очі у них дивилися вперед, - можливо, це пов'язано з тим, що коли черепахи втягують голову під панцир, їх очі сприймають світло тільки спереду, ніби вони розташовані в передній частині голови. Але чому у нашій гілці еволюційного древа - у приматів - очі виявилися спереду? Тому є безліч пояснень.
У 1922 році британський офтальмолог Едвард Трічер Коллінз писав про те, що раннім приматам потрібен такий зір, який "дозволяв би їм розгойдуватися і точно перестрибувати з гілки на гілку... хапати їжу руками і підносити її до рота ". Тому, вирішив учений, у 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 звірами», - написав у 1991 році фахівець з візуальної психотерапії Крістофер Тайлер.
Слабке місце гіпотези Коллінза полягає в тому, що у багатьох тварин, які селяться на деревах, - наприклад, біля білок, - очі розташовані з боків. Тому в 2005 році американський біолог і антрополог Метт Картмілл запропонував іншу гіпотезу, виходячи з особливостей зору хижаків, здатних дуже добре оцінювати відстань. На думку Картмілла, це дозволяє їм вистежувати і ловити видобуток, будь то леопард, що крадеться за газеллю, яструб, що чіпляє кігтями зайця, або один з приматів, що хапає з гілки якусь комаху.
Вчений визнав це пояснення досить витонченим, оскільки воно дозволяло зрозуміти й інші еволюційні зміни, характерні для приматів. Наприклад, ранні примати в полюванні покладалися на зір, а не на нюх. Картмілл вирішив, що погіршення нюху було побічним ефектом зближення очей: просто для носа і для нервів, що зв'язують його з мозком, залишилося не так багато місця - весь простір був зайнятий очима.
Американський нейробіолог Джон Оллман підхопив гіпотезу Картмілла і допрацював 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, тупай 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. Ранні примати саме полювали ночами і, можливо, саме завдяки цій пристрасті до нічного полювання у всіх їх нащадків, в тому числі у людей, очі розташовані спереду.
У американського нейробіолога-теоретика Марка Чангізі 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 Чангізі: «Якщо тримати палець перед очима у вертикальному положенні, фіксуючи погляд на якомусь 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 білки не відчувають таких труднощів, оскільки їхня невелика голова може легко протиснутися між гілками і листям. Великим тваринам, які живуть не в лісі, теж цілком достатньо очей, які розташовані обабіч.
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.