Давайте общего развития ради с вами совершим небольшое путешествие во времени. Разумеется, сделаем это не физически, а токмо силою мысли и воображения.
Положим, вы — одно из древнейших многоклеточных животных на планете. Ваша среда обитания — мелкий теплый слабосоленый океан, а вся ваша воспринимаемая реальность состоит лишь из градиентов серого. Свет либо тьма.
У вас нет лица, нет рта в привычном понимании, зато уже имеется простой «глазок» — крошечное пигментное пятно, группа светочувствительных клеток, поверху чуть прикрытая слоем темного пигмента. Последнее нужно чтобы защитить его от ультрафиолета.
Означенное пятно не видит форм, не различает красоты подводного пейзажа. Его сообщение «мозгу» предельно простое и двоичное. Вокруг животного может быть либо «СВЕТЛО», либо «ТЕМНО».
Вроде примитив, однако этого уже оказалось достаточно чтобы уйти от хищника, нависшего над вами тенью. Или отправиться на поиски темного (и потому безопасного) укрытия. Или скрыться от слишком яркого света на мелководье в эпоху, когда ультрафиолетовое излучение солнца было куда жестче и опаснее, чем нынешнее.
Да, друзья. Именно вот с такой (ужасно скромной) стартовой позиции эволюция запустила два грандиозных эксперимента, которые постепенно привели к созданию двух принципиально разных шедевров живой оптики: камерного глаза (как у нас с вами) и фасеточного глаза (как у насекомых и ракообразных).
Эволюция фасеточного глаза — это история о поиске идеального компромисса для выживания в скоростном мире. Пигментное пятно стало не углубляться в ямку (позже — в круглую полость с отверстием-зрачком), как это произошло у наших с вами предков, а… множиться и специализироваться. Первоначальное зрительное пятно разделилось и эволюционировало на сотни, тысячи, а иногда и десятки тысяч крошечных независимых «глазков» — омматидиев.
Каждый омматидий — это такая миниатюрная «подзорная труба», устремленная в своем, строго заданном направлении. Он имеет собственную линзу (хрусталик), свои светочувствительные клетки и свой собственный «провод» в нервную систему животного. Картина мира, которую собирает такой глаз, подобна гигантской мозаике, сложенной из отдельных пятнышек. Каждый «пиксель» передает информацию об интенсивности света (иногда о цвете) в своей узкой области пространства.
Что же у наших членистоногушек получилось развить в итоге?
Описанный подход оказался без шуток революционным. Фасеточный глаз — это идеальный инструмент для ребят, которым надо научиться быстро реагировать на внешние раздражители.
Скорость обработки информации — главное преимущество такого глаза. Наш мозг долго и поэтапно обрабатывает цельное изображение, что требует большого времени. А вот нервные узлы насекомого мгновенно получают уже готовую, «оцифрованную» мозаику. Это позволяет им реагировать на опасность или жертву с невероятной, принципиально недостижимой для млекопитающих скоростью.
Простой пример. Для комнатной мухи (Musca domestica) неуклюже пытающаяся ее прихлопнуть обезьянья рука движется в восемь (!) раз медленнее, чем для нас.
Еще один плюс — панорамное зрение. Глаза, часто покрывающие большую часть головы, обеспечивают членистоногим обзор почти на 360 градусов. Хищнику практически невозможно подкрасться незамеченным.
Да, за эту скорость и панораму пришлось заплатить. Фасеточный глаз проигрывает камерному человеческому в четкости и разрешении. Наш глаз — это высококачественный фотоаппарат, проецирующий детализированную картинку на сетчатку. Глаз членистоногеров — это матрица из тысяч очень простеньких камер.
Но ведь им-то норм. В их мире выживает не тот, кто вдумчиво разглядывает детали пейзажа, а тот, кто первым заметит настигающего хищника или движение вкусной жертвы.
Таким образом, эти два типа зрительных органов — не «лучший» и «худший», а параллельные гениальные ответы на разные эволюционные вызовы. Глаз млекопитающего позволяет любоваться звездным небом и читать мелкий шрифт. Фасеточный глаз — это сравнительно простой, но зато сверхбыстрый компьютер, заточенный под одну задачу: выжить в мире, где каждая миллисекунда на счету.
И, заметьте: все это — из скромного пигментного пятна. Которое миллиард лет назад стало ответом на (бессловесный) вопрос своего похожего на червя многоклеточного хозяина: «Дружище, там щас светло или темно?».
Про развитие нашего с вами типа глаза поговорим чуть позднее. Всем спасибо за внимание и не забывайте поддерживать наш проект платными подписками, чтобы подарить нам ресурсы и дальше делать подобный контент.
Источник: vk.com
Источник: ai-news.ru
