Dlaczego nasze oczy nie znajdują się po bokach głowy, ale patrzą w przyszłość? Wynika to częściowo z potrzeby postrzegania obrazów 3D, ale BBC Future znalazło również inne powody.
Czy zauważyłeś, że większość zwierząt w zoo należy do jednej z dwóch grup? Niektórzy mają oczy po bokach głowy (są to kury, krowy, konie, zebry), podczas gdy inni mają je bliżej i znajdują się z przodu (do tej grupy należą małpy, tygrysy, sowy i wilki). Zwiedzający zoo sami - ludzie - należą oczywiście do drugiej grupy. Jaki jest powód tej różnicy?
Lokalizacja oczu jest zawsze kompromisem. Kiedy oczy są z przodu, każde z nich wysyła do mózgu obraz z własnego kąta widzenia, a osoba nakładając te obrazy na siebie, dostrzega głębię. Zwierzęta z oczami po bokach nie widzą trzeciego wymiaru, ale ich widok jest znacznie szerszy.
Prawdopodobnie pozycja oczu kształtowała się inaczej u różnych zwierząt. Na przykład niektóre żółwie mają oczy po bokach, ale mózg przetwarza informacje wizualne tak, jakby ich oczy patrzyły przed siebie - być może wynika to z faktu, że gdy żółwie wciągają głowę pod skorupę, ich oczy odbierają światło tylko z przodu. jakby znajdowały się przed głową. Ale dlaczego nasza gałąź ewolucyjnego drzewa - naczelne - miała oczy z przodu? Jest na to wiele wyjaśnień.
W 1922 r. Brytyjski okulista Edward Treacher Collins napisał, że wczesne naczelne potrzebowały wzroku, który „pozwoliłby im wymachiwać i skakać dokładnie z gałęzi na gałąź … chwytać jedzenie rękami i wkładać je do ust”. Dlatego naukowiec zdecydował, że w procesie ewolucji rozwinęli umiejętność szacowania odległości.
W następnych dziesięcioleciach hipoteza Collinsa była wielokrotnie poprawiana i udoskonalana, ale jej istota pozostawała niezmieniona przez długi czas: w procesie ewolucji oczy naszych przodków posuwały się naprzód, aby dokładnie oszacować odległość podczas przeskakiwania z drzewa na drzewo. Koszt błędu w określaniu odległości między drzewami był rzeczywiście znaczny. „Karą za błąd w obliczeniach był upadek z wysokości kilku metrów do krainy pełnej drapieżników” - napisał w 1991 roku wizualny terapeuta Christopher Tyler.
Film promocyjny:
Słabym punktem hipotezy Collinsa jest to, że wiele zwierząt żyjących na drzewach - na przykład wiewiórki - ma oczy po bokach. Dlatego w 2005 roku amerykański biolog i antropolog Matt Cartmill postawił kolejną hipotezę, opartą na cechach widzenia drapieżników, które potrafią bardzo dobrze oszacować odległość. Według Cartmilla pozwala im to śledzić i łapać zdobycz, czy to lamparta skradającego się za gazelą, jastrzębia przyczepiającego się do pazurów zająca, czy też jednego z naczelnych chwytającego owada z gałęzi.
Naukowiec uznał to wyjaśnienie za bardzo eleganckie, ponieważ pozwoliło zrozumieć inne zmiany ewolucyjne charakterystyczne dla naczelnych. Na przykład wczesne naczelne polegają na wzroku, a nie węchu, aby polować. Cartmill uznał, że pogorszenie węchu było efektem ubocznym konwergencji oczu: po prostu nie zostało zbyt wiele miejsca na nos i nerwy łączące go z mózgiem - całą przestrzeń zajmowały oczy.
Amerykański neurobiolog John Allman podjął hipotezę Cartmilla i udoskonalił ją na podstawie informacji o nocnych drapieżnikach - w końcu nie wszystkie drapieżne zwierzęta mają przed sobą oczy. U kotów, naczelnych i sów są one rzeczywiście z przodu głowy, a u mangust, tupai i muchołówek - po bokach. Wkład Allmana w rozwój tej hipotezy polega na założeniu, że takie widzenie jest konieczne dla tych, którzy polują nocą - na przykład koty i sowy - ponieważ oczy lepiej widzą światło z przodu niż z boków. Wczesne naczelne polowały w nocy i być może właśnie z powodu tej skłonności do nocnych polowań wszyscy ich potomkowie, w tym ludzie, mają oczy umieszczone z przodu.
Amerykański neurobiolog Teoretyczny Mark Changizi miał inne wyjaśnienie. W 2008 roku opublikował artykuł w Journal of Theoretical Biology (USA) na temat „widzenia rentgenowskiego”, sugerując, że oczy z przodu pozwalają naszym zalesionym przodkom widzieć przez gęste liście i ściśle splecione gałęzie.
Głośna nazwa „widzenie rentgenowskie” pochodzi od ciekawego zjawiska opisanego przez Changizi: „Jeśli trzymasz palec przed oczami w pozycji pionowej, wpatrując się w jakiś obiekt znajdujący się za palcem, do mózgu wejdą dwa obrazy palca i oba będą przezroczyste”. Okazuje się więc, że człowiek może „przejrzeć” palec, jak przy pomocy promieni rentgenowskich.
Stos drzew w lesie utrudnia dostrzeżenie tylko dużych zwierząt, np. Naczelnych. Mniejsze wiewiórki, takie jak wiewiórki, nie mają tej trudności, ponieważ ich mała głowa może łatwo przecisnąć się między gałęziami i liśćmi. Duże zwierzęta, które nie żyją w lesie, mają również wystarczająco dużo oczu, które znajdują się po bokach.
Zatem powód, dla którego nasze oczy są przed nami, nie został jeszcze ustalony. Każda hipoteza ma swoje mocne i słabe strony. Ale niezależnie od tego, po co nam taka wizja - przeskakiwanie z gałęzi na gałąź, łapanie smacznych robali czy przejrzenie listowia - jest oczywiste, że ta pozycja oczu wiąże się z życiem wśród drzew.