Занимательная биология - Акимушкин Игорь Иванович - Страница 32

А дело все в слепом пятне, так называют место в сетчатке нашего глаза, в котором все зрительные нервы собираются в пучок и выходят в мозг. А так как их целый миллион, то пучок получается не маленький — 4 квадратных миллиметра в сечении. Здесь сетчатка не чувствует света, и поэтому изображения, попадающие на слепое пятно, исчезают из поля зрения, как головы министров веселого монарха.

В сетчатке есть еще одно хорошо известное пятно — желтое. В нем, наоборот, видимость наилучшая. Желтое пятно сплошь выстлано колбочками, чем дальше от него, тем больше в сетчатке попадается палочек. В центре поля зрения мы видим, следовательно, с помощью колбочек, о том же, что ближе к его краям, информируют нас в основном палочки. А так как палочки в миллион раз чувствительнее колбочек к слабому свету, получается, что в темноте мы лучше видим краем глаза, чем прямо перед собой. Краем глаза как бы ведется разведка, потому что всякий объект, попадая сбоку в поле зрения, сначала замечается краевыми клетками сетчатки. Потом уже, направив на него глаза, мы детально рассматриваем и анализируем его колбочками желтого пятна.

Поскольку палочки не различают цвета (это делают колбочки), на краю поля зрения, откуда лучи попадают на периферию сетчатки, наделенную лишь палочками, даже яркие предметы выглядят монотонно-серыми. Поэтому в сумерках мир теряет для нас свои яркие краски: ведь, когда света мало, мы видим с помощью одних только палочек, а они показывают нашему мозгу только черно-белое «кино».

По этой же причине все плохо освещенные предметы кажутся нам серыми, без красок. Даже многие «огнедышащие» звездные миры в телескопе серы, как предрассветный туман на болоте — свет от них, пока миллиарды лет бежит до нас, теряет в пути так много энергии, что колбочки глаза не могут определить его цвет. Но он все-таки есть! Недавно американские астрономы получили цветные снимки Кольцевидной и Крабовидной туманностей: первая из них изумительно синяя с ярким красным ореолом, а вторая — голубая с мраморным оранжевым рисунком.

Палочки сетчатки к синим лучам спектра более чувствительны, чем колбочки, но зато совсем не видят темно-красный цвет: он для них все равно что черный. Отсюда получается эффект Пуркинье: в сумерках синее кажется ярче красного, а днем, когда много света, красный цвет, бесспорно, ярче синего.

Предполагается, что цвет (и синий, и красный, и любой другой) мы видим так: есть три типа колбочек, каждый реагирует на электромагнитные колебания определенной частоты. Говоря иначе, одни колбочки поглощают преимущественно красные лучи, вторые — зеленые, третьи — синие. И поэтому, когда свет попадает в глаз, мозг исследует разную информацию, поступившую от колбочек, и решает, осмыслив ее, какого цвета лучи видит глаз.

Представление о всех других красках, которыми так богата природа, нашему сознанию дает возбуждение сразу нескольких типов колбочек. Например, если мы видим желтый цвет, значит одновременно и с равной частотой посылают в мозг сигналы и зеленые и красные колбочки. Если человеку не достались по наследству гены, от которых зависит развитие в сетчатке красных, синих или зеленых колбочек, то он будет дальтоником. Примерно 8 процентов мужчин и 0,5 процента женщин наделены от природы дефектами цветового зрения: мир для них частично или полностью лишен красок.

Они видят его примерно таким, каким предстает он перед глазами собаки: ведь многие звери (но не обезьяны), как предполагают, не видят красок. Но другие животные (птицы, рыбы, пресмыкающиеся, насекомые) отлично различают цвета. Правда, у многих насекомых видимый спектр по сравнению с нашим несколько смещен, так сказать, «вправо» — в ультрафиолетовую зону. Пчела, например, видит мир желто-зелено-сине-ультрафиолетовым. О красном она понятия не имеет. Почему же тогда садится на красные розы или маки? Потому, что многие красные цвета (но не все) отражают ультрафиолетовые лучи, к которым глаза пчел очень чувствительны. Какого цвета эти лучи, мы не можем сказать, так как никогда их не видим. Глаз наш слеп к ним с рождения. Только некоторые приборы доказывают, что ультрафиолетовые лучи действительно существуют.

Для пчел и белые цветы не белые! Почему? Потому, что не все они по-одинаковому отражают ультрафиолетовые лучи: одни больше, другие меньше. Значит, все белые цветы кажутся пчелам цветными. Но какими, мы не знаем.

Чтобы электронная машина выдала нам результат своих вычислений, необходимо всю поступающую в нее исходную информацию перевести на язык, понятный машине, то есть закодировать ее соответствующим образом. «Природа встречается с той же задачей, — говорит Д. Вулдридж, — и решает ее тем же способом. Подобно тому как конструктор вычислительной машины применяет различные входные устройства, посредством которых данные о давлении, температуре, химическом составе и других важных переменных преобразуются в определенные комбинации стандартных изменений электрического напряжения (включение — выключение), так и природа использует множество различных специализированных рецепторных нейронов, преобразующих давление, температуру, химический состав и т. п. в комбинации стандартных изменений потенциала (включение — выключение), так как это единственный язык, понятный для центральной нервной системы».

Самый тонкий механизм таких преобразований функционирует, бесспорно, в наших глазах. Все другие органы чувств устроены проще, и работа их не так сложна. Например, многие из осязательных рецепторов представляют собой лишь волосок, оплетенный тонкими веточками аксона. Всякое прикосновение к волоску вызывает растяжение этих веточек. А их деформация сейчас же порождает «пробой» в оболочке аксона и залп нервных импульсов.

Другие осязательные и болевые рецепторы тоже работают на сжатие — оно «включает» потенциал действия. Но обоняние и вкус — химические чувства: посылают разной частоты электрические сигналы при соприкосновении с определенными молекулами.

Эти два типа нейронов (осязательных и химических) очень широко использованы в конструкции чувствующих систем нашего организма. Мы даже слышим осязая! Ухо не улавливает непосредственно звуковые волны. Сначала они колеблют особую перепонку в улитке внутреннего уха: звуки разных тонов раскачивают разные ее участки. Вибрируя, они касаются нейронов, вытянувшихся в ряд один за другим вдоль этой перепонки, и те «стреляют» электрозалпами в мозг. «Общая картина возникающих при этом стандартных нервных импульсов, распространяющихся по аксонам, и есть то, что мозг истолковывает как речь, симфонию или крик младенца».

У нас в каждом ухе около 24 тысяч нервных клеток, «осязающих» звук. Но у мотылька их всего две! И они эхолотирующие крики летучих мышей отлично слышат уже за 30 метров! Приемная мощность этих двух клеточек лишь в сто раз слабее, чем у нашего уха.

Кузнечик свои уши прячет в ножках. И в них, наверное, тоже всего несколько «чувствующих» звук клеток. Однако они слышат стрекотание мощностью всего лишь в пять стоквадрильонных ватта!

В общем принцип оповещения мозга обо всем, что происходит вне его, един по всем каналам, по которым это оповещение поступает. Все пять наших органов чувств говорят на одном языке. И мы можем быть уверены: если откроют и шестое чувство, оно должно говорить на том же «электрическом» диалекте, потому что только он понятен мозгу.

Впрочем, наука, по существу, давно уже имеет дело с «шестыми чувствами». Они изучены у многих животных, и я подробно рассказывал о них в других своих книгах ^[41] . Разные это чувства: тут и поляроиды, и всякого рода эхолокаторы, и сонары, два разных сорта теплового зрения, вибрационное чувство и чувство времени, солнечная навигация и магнитная ориентация, ощущение напряженности электрического поля и электролокаторы.