Почему у животных белки глаз темные, а у человека — белые? Эволюционная функция белой склеры

Если внимательно посмотреть на диких животных, можно заметить, что определить направление их взгляда очень сложно. У кошек, собак, лошадей и даже у наших ближайших родственников — шимпанзе — видимая часть глазного яблока окрашена в темный цвет. Радужная оболочка занимает почти все пространство глазного разреза, а то, что находится вокруг нее, сливается с кожей или шерстью. Животные не показывают, куда они смотрят.

Для дикой природы скрытность — это естественный способ выживания. Хищник прячет направление своего внимания, чтобы жертва не поняла, когда начнется атака. Жертва маскирует взгляд, чтобы не выдать свое присутствие или направление побега.

Но человек устроен иначе. У нас вокруг цветной радужной оболочки находится широкая белая зона — склера, которую мы называем белком глаза. Мы нарушили главное правило маскировки в дикой природе. Наши глаза устроены так, чтобы окружающие всегда могли безошибочно определить, куда именно мы смотрим. Почему в процессе эволюции люди лишились этой важной защитной особенности и сделали свой взгляд открытым?

Исследования Сиро Косимы

До конца двадцатого века биологи практически не задумывались над этой анатомической особенностью. В 1997 году японский исследователь Сиро Косима из Киотского университета решил детально изучить этот вопрос. Он провел масштабное исследование, сравнив строение глаз человека и почти половины всех известных видов приматов — всего около восьмидесяти видов.

Оказалось, человек — единственный представитель приматов, у которого склера полностью лишена темного пигмента и имеет ярко-белый цвет. Более того, Косима обратил внимание на форму наших глаз. У человека глазная щель вытянута по горизонтали, а веки не закрывают края белка. У обезьян глаза более округлые, а склера практически скрыта под веками.

Косима пришел к выводу, что такое строение глаза необходимо людям для коммуникации. Контраст между белым белком и темной радужной оболочкой позволяет нам мгновенно понимать направление взгляда другого человека.

Гипотеза совместной работы

В 2007 году американский психолог Майкл Томазелло развил выводы японского коллеги и сформулировал научную гипотезу совместного внимания. Он предположил, что белая склера развилась у людей в процессе перехода к коллективному образу жизни. Когда люди начали объединяться в группы для охоты, строительства жилищ и воспитания детей, им потребовался надежный способ координировать свои действия без лишних звуков. Глаза стали главным инструментом такой координации.

Чтобы доказать свою гипотезу, Томазелло провел контролируемый эксперимент. В нем участвовали маленькие дети и человекообразные обезьяны — шимпанзе, бонобо и гориллы. Перед ними садился исследователь и менял направление своего внимания тремя разными способами:

1. Поворачивал только глаза, оставляя голову неподвижной.
2. Поворачивал только голову, закрывая при этом глаза.
3. Поворачивал и голову, и глаза одновременно.

Результаты эксперимента показали принципиальное различие в поведении детей и животных. Младенцы ориентировались исключительно на движение глаз. Если взрослый просто переводил взгляд на потолок, дети сразу смотрели вверх, игнорируя то, что его голова оставалась неподвижной.

Обезьяны вели себя противоположным образом. Они следили только за поворотом головы. Если исследователь поворачивал голову с закрытыми глазами, они смотрели в ту сторону. Но если он переводил только взгляд, обезьяны не обращали на это внимания.

Этот эксперимент доказал, что мозг человека с самого раннего возраста настроен на чтение движений глазных яблок, в то время как другие приматы воспринимают только крупные движения тела.

Как открытый взгляд помогает детям развиваться

Внимание к чужому взгляду проявляется у людей с первых дней жизни. Исследования показывают, что новорожденные младенцы уже в первые пять дней после появления на свет дольше удерживают внимание на лицах людей, которые смотрят прямо на них. К четырем месяцам ребенок начинает осознанно следить за тем, куда направлен взгляд взрослого, а к восьми месяцам этот навык становится постоянной частью его поведения.

Это умение напрямую влияет на то, как ребенок учится говорить. Когда взрослый показывает на предмет и называет его, ребенок понимает, о чем идет речь, только благодаря тому, что видит направление взгляда взрослого. Например, если родитель смотрит на игрушку и говорит «мяч», ребенок прослеживает движение его глаз, находит предмет и связывает слово с объектом.

Научные наблюдения подтверждают: дети, которые в возрасте десяти месяцев лучше и чаще следят за взглядом родителей, к двум годам имеют гораздо больший запас слов по сравнению со своими сверстниками.

Споры о цвете: так ли важен белый цвет?

Не все ученые согласны с тем, что белизна глаз является уникальной особенностью человека. Некоторые считают, что теория совместного внимания преувеличивает уникальность нашего вида. Он указывает на то, что у некоторых человеческих популяций, например у коренных жителей Африки, Южной Азии и Австралии, склера часто имеет темный или желтоватый оттенок из-за естественной пигментации. Однако это не мешает им успешно общаться и понимать направление взгляда друг друга.

Кроме того, у некоторых видов обезьян тоже есть контрастные глаза. У них может быть темная склера, но при этом очень светлая радужная оболочка. Ученый пришел к выводу, что для общения важен не сам белый цвет, а сильный контраст между центральной частью глаза и его краями.

Геометрия глаза и распознавание взгляда при слабом освещении

Чтобы разобраться в этих разногласиях, был проведен новый эксперимент. Ученые сравнивали, насколько хорошо люди и шимпанзе распознают направление взгляда по фотографиям.

Они показывали испытуемым обычные снимки глаз людей и обезьян, а затем постепенно ухудшали качество изображений — делали их меньше, темнее и размытее, создавая условия, похожие на сумерки или плохую погоду. Выяснилось, что в таких условиях взгляд шимпанзе распознать практически невозможно: их глаза сливались в сплошные темные пятна. Однако направление человеческого взгляда легко определялось даже на самых плохих фотографиях.

Затем исследователи с помощью компьютерной графики изменили фотографии шимпанзе, сделав их склеры белыми. Результат подтвердил важность цвета: люди начали безошибочно определять направление взгляда обезьян даже при плохом освещении.

Этот эксперимент показал, что белая склера выполняет важную геометрическую задачу. Она не просто создает контраст с радужной оболочкой, но и четко очерчивает форму всего глаза на лице. Благодаря этому мы можем видеть направление взгляда собеседника даже на большом расстоянии или в полумраке, когда мелкие детали лица становятся неразличимы.

Глаза как показатель здоровья и возраста

У белого цвета человеческих глаз есть еще одна важная функция. Он позволяет нам быстро оценивать физическое состояние другого человека. Склера пронизана множеством мелких кровеносных сосудов и очень чувствительна к любым изменениям в организме.

С возрастом белки глаз постепенно теряют свою чистоту. Они накопляют жировые отложения и могут приобретать желтоватый или красноватый оттенок. При различных заболеваниях цвет глаз меняется еще быстрее. Например, пожелтение склеры часто свидетельствует о проблемах с печенью, а покраснение — об инфекции, воспалении или крайнем утомлении.

В ходе научных тестов людям показывали фотографии глаз, у которых цвет склеры был искусственно изменен на желтый или красный. Все участники эксперимента оценивали людей с такими глазами как более старых, менее здоровых и менее привлекательных.

Таким образом, белизна склеры служит надежным показателем биологического здоровья человека, который невозможно подделать. Это помогает людям подсознательно выбирать более здоровых партнеров.

Заключение

В процессе эволюции человек пошел на серьезный компромисс. Мы отказались от защитной маскировки глаз, которая помогала нашим предкам выживать в дикой природе среди хищников. Взамен мы получили открытый взгляд — инструмент, который позволил нам эффективно общаться, координировать совместную работу и передавать знания детям. Эта простая анатомическая особенность стала одним из важнейших факторов, позволивших людям объединиться и создать сложное социальное общество.

Источник: Nature