Эволюция зрения неразрывно связана с эволюцией человеческого организма и сознания. Они подчиняются одним и тем же законам, о которых мы часто забываем и не используем.
Это законы диалектического материализма, которые мы проходили в Советском Союзе. И для того, чтобы все это понять, кратко вспомним о них.
Первый закон: закон единства и борьбы противоположностей.
Этот закон свидетельствует о том, что каждая частица неорганического и органического мира не может существовать без внутреннего и внешнего противоречия. Перефразирую диалектику Гегеля, Энгельс заключает, что основой всякого материального и духовного развития является внутреннее противоречие.
Это относится к элементарным частицам, молекулам, клеткам, человеку, социальной жизни.
1. Возьмите атом. Он существует благодаря внутреннему противоречию, положительно заряженное ядро и вращающиеся вокруг него отрицательные электроны. Но, тем не менее атом един.
2. Любая элементарная частица имеет свой антипод. Электрон – позитрон и т.д.
3. Из курса физики мы узнаем, что холод – всего лишь отсутствие тепла, а между тем он нам кажется такой же реальностью, как и холод. И мы оказываемся правы. В коже имеются температурные рецепторы двух типов: одни реагируют на повышение температуры, другие – на ее понижение. Поэтому с биологической точки зрения холод столь же реален, как и тепло.
4. Глаз имеет именно шесть мышц не случайно; они разбиваются на три пары, причем мышцы каждой пары работают в противофазе, обеспечивая движение в трех перпендикулярных плоскостях. Для обоих глаз задача слежения за объектом должна быть исключительно точной (до нескольких угловых минут). Если угол будет больше, то может возникнуть двоение.
5. Диаметр зрачка также регулируется двумя мышцами: суживающими зрачок – сфинктер и расширяющие зрачок, дилататор.
6. Клетка тоже не могла бы существовать без внутреннего (ядро и цитоплазма) и внешнего (вирусы, окружающие ее бактерии) противоречия.
7. Вегетативная нервная система также состоит из двух противоположных систем: симпатической и парасимпатической.
8. Даже ганглиозные клетки сетчатки бывают двух типов: клетки с on-центром и клетки с of-центром. В клетках on-центром возникает разряд импульсов, при воздействии света, а в клетках с of-центром при выключении света.
9. Даже компьютер работает на этом принципе «да» или «нет».
10. Тоже самое и в социальной жизни: отношение между мужчиной и женщиной, между людьми в обществе, отношение между странами и империями.
Любое развитие неорганического и органического мира может происходить только на основе борьбы противоположностей. И в этом проявляется единство Мира.
2. Закон перехода количественных изменений в изменения качественные.
Качество – это внутренняя определенность предмета, с определенными, присущими только ему характеристиками.
Гегель считал, что всякое новое качество есть лишь результат накопившихся количественных изменений. Основа закона – взаимосвязь двух свойств – качества и количества.
Предметом закона является переход от незначительных (скрытых), постепенных количественных изменений к изменениям коренным.
Классическим примером, приводимым еще Гегелем является вода.
1. По мере нагревания льда сначала происходит количественное изменение — рост температуры. При 0°C, несмотря на продолжение нагревания, температура льда перестаёт расти, лёд постепенно превращается в воду. Это уже изменение качества. Дальнейшее нагревание воды опять вызывает сначала количественные (рост температуры), а затем и качественные (постепенное превращение в пар при 100°C) изменения.
2. Первый элемент таблицы Менделеева – это Гелий, содержащий в своем составе один протон и один электрон. Что будет если количество протонов и электронов увеличится на одну единицу. То есть, увеличится их количество. Это будет уже не Водород, а совершенно новый элемент Гелий. Количество перешло в качество.
3. Если обратить внимание на эволюцию животного мира от простейших (инфузории) к кишечнополостным, членистоногим и высшим животным, мы обращаем внимание, что увеличение количество клеток ведет к появлению нового качества существования живой материи.
4. Что касается глаза, то долгое время ученым трудно было найти переходные формы. Сейчас они найдены. Мы можем видеть фантастическую метаморфозу, как постепенное увеличение количества зрительных клеток приводит к совершенно новому качеству видения у различных типов животных. Зрение простейших и зрение человека в основе своей устроены одинаково. Нам трудно это осознать (это закон отрицание отрицания).
Эволюцию зрения можно сравнить с эволюцией сознания. Когда на одном полюсе мы видим фантастический Глаз с мощной регулируемой системой оптических линз и уникальной структурой сетчатки, способной различать несколько квантов света. С другой стороны – низшие животные со скоплением пигмента в цитоплазме покровных клеток.
Эволюция сознания: с одной стороны, мышление Человека разумного с его способностью мыслить логически (хотя, иногда в этом сильно сомневаюсь) и сознанием одноклеточных (которое трудно даже назвать сознанием).
Давайте проследим как происходит совершенствование зрения от пресноводных к млекопитающимся. Переход количественных изменений в качественные (второй закон диалектического материализма).
Одноклеточные организмы
Считается что зрение стало появляться 700 миллионов лет тому назад. Даже амеба реагирует на свет. Она не любит яркий свет и уползает от него в темноту. Расположенные в цитоплазме сенцилии могут распознавать свет и темноту. Это примитивный механизм, который невозможно назвать глазом.
Например, представитель вида Platyneris dumerilii обладает самой простой в мире зрительной системой, состоящей всего лишь из двух клеток (одна с фоторецептором, другая с пигментом.
Platyneris dumerilii
Родопсин
Следующей этап в эволюции зрения следует связать с возникновением белка родопсина. Интересно, что обнаруженные недавно галобактерии, а также некоторые водоросли используют для образования энергии не хлорофилл, а родопсин. Так, что эти вещества очень похожи. Так что, природа, однажды их синтезировав, начинает усовершенствовать этот механизм, не изобретая кардинально нового.
Фасеточные глаза ракообразных и у летающих насекомых уже содержат родопсин в большем количестве. Каждая фасетка представляет собой отдельный «глаз», называемый омматидием. В нем имеется роговичная линза и несколько светочувствительных клеток, содержащих опсин. От них отходит нервное волокно, и оно соединяется с другими нервными волокнами, идущих от других фасеток.
Глаза лягушки.
Глаза лягушки уже напоминают глаз человека. Только строение сетчатки инвертированное. Ближе к стекловидному телу находится сетчатка, затем сосудистая оболочка, а затем хрящевая и волокнистая часть волокнистой оболочки.
Лягушки видят только движущиеся объекты. Если рядом пролетит муха, то она высунет язык и поймает ее. Но если неподвижную муху положить рядом с ней, то она ее не увидит. Для того, чтобы видеть окружающий мир лягушка двигает глазами. Причем одним глазом может вращать в одну сторону, а другим – в другую.
Похожее зрение бывает у некоторых птиц. Для того, чтобы видеть, они постоянно качают головой. Например, голуби или куры.
Наблюдая за некоторыми птицами, я обратил внимание, что они постоянно двигают головой. У некоторых движения не такие размашистые как у кур или голубей.
Амплитуда у них очень маленькая и малозаметная. Они чуть-чуть периодически двигают головой. Именно это позволяет птицам видеть.
конце 19 века был произведен эксперимент. С помощью специальных зеркал человек смотрел в одну точку, таким образом, чтобы глаз не менял своего расположения. Уже через секунду человек эту точку не видел.
Это происходит потому, что если свет падает на определенную точку сетчатки, то в этом месте происходит распад пигмента родопсина (это пигмент напоминает хлорофилл растений) и возникает электрический импульс.
Пигмент уже расщепился и если вновь на это самое место вновь падает свет, то родопсина уже там нет. Нужно, чтобы свет падал на другое место в сетчатке. Именно поэтому птицы должны двигать головой.
У млекопитающих этот механизм стал более совершенным. Стали эволюционировать мышцы, двигающие глазом. Для того, чтобы видеть, человек стал двигать не головой, а глазами. Но эти движения мало заметны. Это стали называть физиологическим нистагмом. При этом увеличилось количество зрительных нервных клеток, представленных в коре головного мозга. То есть, произошел переход количественных изменений в изменения качественные.
Обратите внимание, что если смотреть на точечный объект, то через некоторое время глаз совершает еле заметный люфт и меняет свое положение. То есть, уже не поворот головы, а микродвижение глазного яблока приводит к тому, что свет от точечного объекта попал бы на другую область сетчатки.
Может быть врожденный выраженный нистагм у детей — это и есть проявление атавистического механизма, существовавшего на раннем этапе эволюции глазного яблока у млекопитающих. Сейчас же у человека имеется физиологический нистагм.
Таким образом, мы видим окружающий мир непрерывно и в этом участвуют наши глазные мышцы. Эти микродвижения осуществляются бессознательно, в отличие от сознательного движения глаз при рассматривании окружающего мира.
(продолжение следует)