Зрение, пожалуй, самое важное человеческое чувство. Человеческий глаз — достаточно сложный орган, и многим людям сложно представить его эволюцию. Оказывается, однако, что наука давно проследила эволюцию глаз, и теперь мы имеем довольно хорошее представление о том, как появились органы зрения у животных.

Эволюция зрения

Зрение, вероятно, является самым важным из органов чувств человека. Человеческий глаз — достаточно сложный орган, и многим людям сложно представить его эволюцию. Оказывается, однако, что наука давно проследила эволюцию глаз, и теперь мы имеем довольно хорошее представление о том, как появились органы зрения у животных.

Начнем с самого начала, т.е. с первых, примитивных органов зрения. Даже у простых организмов были светочувствительные клетки, которые могли определять, есть ли вокруг них свет или тьма. Это очень простое умение может показаться нам — животным с очень развитыми органами зрения — малопригодным, но оно оказалось очень полезным. Благодаря этому простые организмы могли, например, более эффективно добывать пищу, что, в свою очередь, повышало их шансы на выживание.

Время от времени в каждом организме происходят небольшие изменения (они возникают в результате генетических мутаций). Такие изменения приводили к образованию ямок, в которых располагались светочувствительные клетки. Такие ямки означали, что даже в яркой среде края ямки могли отбрасывать тень на светочувствительные клетки, и с тех пор животные могли приблизительно определять направление, откуда исходит свет. Со временем такая впадина становилась все глубже и глубже, что позволяло все точнее определять местонахождение источника света или тени. Благодаря этому животные могли не только легче добывать пищу, но и убегать от врагов, что еще больше повышало их шансы на выживание.

Следующим этапом эволюции глаза было постепенное «наращивание» светочувствительных клеток. Речь идет о процессе, при котором края углубления стали медленно наращивать глаз чем-то вроде высокого купола с отверстием посередине. Так был создан орган, в основу которого были положены принципы, аналогичные тем, что известны нам по камере-обскуре (набору «В небо»), которая позволяла не только определять направление света и тени, но и видеть объект.

Небольшое отверстие в «куполе» над светочувствительными клетками было настолько совершенным, что некоторые крупные организмы используют его до сих пор. Примером здесь могут служить наутилусы — крупные морские головоногие моллюски с красивым, скрученным панцирем. К сожалению, у такого глаза много недостатков, наиболее серьезными из которых, по-видимому, являются: темное изображение и легкость запачкать глаз через неразвернутое отверстие в верхней части. У многих организмов эволюция глаза прогрессировала. Еще одним небольшим, но чрезвычайно важным шагом в эволюции некоторых глаз было развитие открывающейся оболочки в верхней части глазного яблока. Это позволило не только прикрыть внутреннюю часть глаза, но и дало возможность сформировать хрусталик — элемент, позволяющий светочувствительным клеткам получать резкое и яркое изображение.

Это очень общая схема эволюции глаз, которые у нас есть. Есть много типов глаз, некоторые из них очень отличаются от наших — некоторые более примитивны, а некоторые в некотором смысле даже лучше наших (например, у соколов лучшее зрение, а многие насекомые видят цвета, которых не видим мы). Приведенное выше описание, однако, дает представление о том, как выглядел постепенный процесс формирования глаз у животных.