Если вы хотите оптимизировать свое взаимодействие с локальной средой, важно, где вы разместите датчики. Поскольку легкие постоянно всасывают новый воздух, лучший способ сориентировать обонятельный датчик – поместить его на пути этой реки насыщенного запахами воздуха: имеет смысл, чтобы наши ноздри и соответствующие им обонятельные луковицы располагались прямо в центре лица. Между тем уши лучше располагать по обеим сторонам головы, чтобы они могли слышать звуки, исходящие с обеих сторон тела, – лучше для триангуляции того, насколько далеко источник звука и откуда он исходит. Глаза используют схожие стратегии, но, вообще говоря, какие именно используются, зависит от того, какое вы существо: хищник или добыча.
Параллакс и стереопсис
У млекопитающих есть две стратегии размещения глаз. У добычи глаза обычно расположены по обе стороны головы. Представьте себе оленей, кроликов, маленьких птиц: имея глаза по бокам головы, они могут следить за хищниками на невероятно широком пространстве. То, что находится прямо перед ними, значит гораздо меньше, чем возможность увидеть льва в траве. Между тем хищники – собаки, орлы, змеи, кошки – обычно имеют глаза на передней части головы. Хотя это создает слепые пятна в крайнем левом и правом полях их зрения, это значительно увеличивает степень перекрытия полей каждого глаза. С этим перекрытием – параллаксом – намного легче увидеть, насколько далеко что-то находится. Также в зоне перекрытия легче разглядеть мелкие детали. Наличие большого параллакса означает, что мы можем видеть дальше и более детально, лучше оценивать расстояние между собой и удаленными объектами.
Но расположение глаз приматов сложнее, чем потребности хищника в сравнении с добычей, ведь по мере эволюции линии приматов мы начали менять и что мы ели, и когда мы ели.
Начнем с блюд в меню. Если мы предположим, что наши самые древние Евы, такие как Донна и Морги, ели в основном жуков, то все, что им нужно было уметь, – это ловить жуков. Но что, если жуки чертовски хорошо прячутся?
Например, если живущие на деревьях насекомые эволюционировали, чтобы замирать и маскироваться – оставаться неподвижными, сливаться с пятнистой зеленью листьев или темными полосами коры, – тогда хищникам, находящимся на расстоянии, труднее их найти. Но не так трудно, если у хищника два глаза на передней части головы: стереопсис дает отличное трехмерное зрение. Направив глаза вперед, вы сможете увидеть этого жука в камуфляже, даже если ваш нос сбит с толку другими запахами, а жук неподвижен. Кроме того, если вы живете в огромном трехмерном пространстве – таком, как крона дерева, где верх и низ имеют такое же значение, как перед и зад и обе стороны, – и вы пытаетесь поймать жука, который улетает, ваша способность оценивать глубину и направление неожиданно приобретает большое значение. Возможно, вашему мозгу тоже придется стать больше, поскольку обработка такого количества трехмерных визуальных данных требует огромных вычислительных мощностей. И действительно, когда палеонтологи измеряют окаменелые останки древних приматов, чем стереоскопичнее расположение глаз, тем больше размер черепа.
Как и у Ев до нее, глаза Пурги были гораздо больше похожи на глаза грызуна или ласки, расположенные по обеим сторонам головы. Наши более ранние насекомоядные Евы в основном использовали свой впечатляющий слух и обоняние, чтобы найти добычу. Пурги, вероятно, также находила насекомых, прислушиваясь к пронзительным, нежным ударам их крыльев и улавливая характерные запахи их тел. Но когда она и ее родственники-приматы обосновались в кронах деревьев, многие стали более бинокулярными. И это могло произойти потому, что значительная часть древней линии приматов пыталась есть в трехмерном пространстве ночью.
Бинокулярное стереоскопическое зрение – это конвергентная черта, которая развивалась несколько раз. Совы и летучие мыши, и те и другие – хищники, передвигаются по воздуху ночью, и у тех и других глаза на передней части лица. Бинокулярное зрение есть не у всех хищных птиц и насекомоядных млекопитающих. Определяющим обстоятельством является охота ночью, когда гораздо труднее что-то разглядеть, поэтому важно использовать параллакс. При таком раскладе, возможно, глаза приматов медленно двигались вперед, потому что ночью на верхушках деревьев трудно поймать насекомых.
Так они носились в ночи сотни тысяч лет. Жуки стали лучше прятаться. Наши предки научились их находить. Планы тел хищника и жертвы соревновались друг с другом в медленном эволюционном танце. Чем больше времени проходило, тем больше наши предки ели другие вещи: в частности, листья и фрукты. Таким образом, даже если наше бинокулярное зрение изначально развилось для того, чтобы следовать за насекомыми в трехмерном пространстве, это хищническое преимущество быстро сошло на нет. Но большие мозги остались.
И эти мозги, и соответствующие им обращенные вперед глаза стали весьма полезными для нашей новой диеты. С более широким параллаксом мы могли использовать передние лапы, чтобы манипулировать листьями, фруктами и семенами близко к лицу с гораздо большей ясностью и точностью. С насекомыми не нужно осторожно переворачивать жука на ладони, проверяя, созрел ли он, и при этом стараясь не отделить его от стебля (на случай, если он еще незрелый, и лучше немного подождать).
Рассмотрим енота. Не примат, но относительно умное существо, которое, как и люди, питается оппортунистически. Енотиха использует свои передние лапы, чтобы осторожно манипулировать пищевыми продуктами. Она не хищник. Она не охотится. Но ее глаза решительно смотрят вперед. Как и наши древние плацентарные Евы, она также ведет ночной образ жизни. Но может перейти и на дневной, если днем будет больше еды. Обычно она так не делает, но, как и большинство оппортунистов, енотиха гибкая. Однако, как и для людей, работающих в ночную смену, изменение естественного ритма может ей дорого обойтись: циркадный цикл встроен почти в каждую систему тела млекопитающих. Пик и отлив важных гормонов приходится на разное время суток. То, как мы перевариваем пищу, то, как мы залечиваем травмы, даже то, какие виды восприятия у нас лучше, может меняться в зависимости от того, какое сейчас время. Некоторые из этих сигналов внутренне связаны и гибки: например, если нужно лететь через несколько часовых поясов, вы будете меньше страдать и быстрее восстановитесь после смены часовых поясов, если перед отъездом скорректируете время приема пищи в соответствии с новым расписанием[114].
Но другие вещи, по-видимому, реагируют напрямую на тот свет, который падает на сетчатку: глаза помогают всему телу «понимать», сколько сейчас времени, и часы вашего внутреннего механизма реагируют соответствующим образом. Эта особенность укрепилась, когда приматы стали более визуальными существами. То, что наши тела делают с сигналами глаз, влияет на базовые вещи. Например, женщины, работающие в ночную смену, как известно, имеют проблемы с фертильностью. Не только общий стресс и отсутствие дома по вечерам могут усложнить координацию их сексуальной жизни. Дело также в том, что сложная синхронизация циклов яичников связана с циркадным ритмом. Когда яйцеклетка женщины развивается в течение первых двух недель цикла, пик прогестерона приходится на утро, пик эстрадиола – на ночь, а уровень лютеинизирующего гормона, по-видимому, медленно повышается, достигая пика где-то во второй половине дня. Все они должны поддерживать правильный ритм и относительный баланс для нормального развития яйцеклетки и овуляции. Сложный диалог, который постоянно ведут мозг, яичники и матка, можно нарушить, оторвавшись от обычных ритмов солнечного дня[115].
Мужчины, работающие в ночную смену, имеют такие же метаболические и иммунологические проблемы, как и женщины, но это не так сильно влияет на их фертильность. Тестостерон обычно достигает пика утром, но в мужском организме он больше связан со сном: уровень повышается во время циклов сна и падает после пробуждения. Таким образом, если мужчины заставят себя спать в течение дня, их уровень тестостерона просто изменится соответствующим образом, и производство спермы аналогичным образом приспособится к новой норме. Поскольку организму млекопитающих намного дешевле и проще производить сперму, у него меньше шансов облажаться, превращая в полуночников мужчин.
