Физиологии восприятия цвета, страница 7

3.10.2. Дихроматы, или дальтоники

У дальтоников L-, М-, S-колбочки не функционируют или отсутствуют. Этот дефект встречается опять же чаще всего у мужчин.

3.10.3 Монохроматы

У монохроматов функционирует только один вид колбочек. Эта генетически переда­ющаяся болезнь, к счастью, очень редкая, вызывает тяжелые нарушения частотного восприятия (цветовое зрение) и пространственного зрения (видение деталей).

3.10.4. Ахроматы

Ахроматы страдают врожденной полной цветовой слепотой. Индивиды, поражен­ные этим дефектом, обладают повышенной чувствительностью к яркому свету. У них сильно нарушено восприятие деталей. Эта болезнь встречается очень редко, около одного случая на 30000. Случайным образом, через кровное родство, она передается на некоторых островах Микронезии. В 1775 году на острова Пингелап и Понапе пришел циклон, который вызвал страшный голод, в результате которого выжили менее 20 человек. Сейчас 30% населения являются носителями дефектного гена и 60 человек из 700 страдают цветовой слепотой.

3.11 Орган зрения и его эволюция

Для Чарльза Дарвина человеческий глаз - это совершенный орган. Однако в нем есть и многочисленные недостатки. Глаз дневных хищников с пятью видами колбочек, например, намного более развит и имеет гораздо большие частотные и пространственные способности.

Прежде всего, глаза позвоночных основаны на перевернутой сетчатке. То есть свет должен пройти сначала через несколько нервных слоев и только потом попадает на рецепторы, состоящие из колбочек и палочек. Глаз осьминога обладает прямой сетчаткой и поэтому более чувствителен и лучше приспособлен к своей среде обитания. Помимо слабой чувствительности, из-за перевернутой сетчатки у позвоночных присутствует опасность ее отслаивания. К тому же необходимость расположения на сетчатке нервных волокон на уровне зрительного нерва вызывает неизбежность присутствия слепого пятна для каждого глаза.

С другой стороны, как мы уже отмечали выше, поле эффективного действия глаза совсем небольшое –  от 2 до 10° максимум. Это можно рассматривать как недостаток, но, возможно, это также способ уменьшить количество информации, которая поступает на обработку в мозг. Периферические зоны зрения очень чувс­твительны к движению, следовательно, к обнаружению возможных хищников.

У хищников, плодоядных приматов и травоядных чаще всего совершенно другое устройство бинокулярного зрения. У хищников и плодоядных приматов биноку­лярное зрение ориентировано на добычу плодов и жертвы, а у травоядных и птиц поле зрения достигает 360 градусов, что обеспечивает большую возможность обна­ружения преследования.

Тот факт, что за 8-колбочки и L- и М-колбочки отвечают гены разных хромосом, и то, что их опсины отличаются примерно на 60%, наводит на мысль, что расхож­дение между S-колбочками и М-колбочками произошло очень давно. Предпола­гают, что оно произошло от 300 до 500 миллионов лет назад. Расхождение же М- и L-колбочек, которые идентичны по своему составу на 96%, напротив, произошло значительно позднее, от 30 до 40 миллионов лет назад. Поэтому только некоторые типы млекопитающих обладают трихромным зрением. Речь идет в основном об узконосых человекоподобных — группе, которая включает обезьян древнего про­исхождения — макак, шимпанзе и человека. Имеются также и редкие исключения среди широконосых человекообразных, например, у обезьян-ревунов. Трехцветное зрение представляет собой, несомненно, результат эволюции, имеющий больше значение для плодоядных и всеядных животных, способных таким образом находить себе пищу в любое время года. К тому же высокая спектральная чувствительность глаза к красному цвету позволяет лучше воспринимать рельеф, что является допол­нительным преимуществом при хватании.

Зрительная аккомодация также достигает максимума у приматов: у травоядных она практически равна нулю, у собак и у кошек она достигает 2-3 диоптрий и пре­вышает 14 диоптрий у ребенка.