Читаем Рассказ предка полностью

Все глаза на нашей планете устроены так, что используют те длины электромагнитного излучения, в которых наша местная звезда ярче всего светит, и которые проходят через окно нашей атмосферы. Для глаза, посвятившего себя биохимическим методам, подходящим для этого размытого диапазона длин волн, законы физики устанавливают более четкие границы на участок спектра, видимый при помощи этих методов. Ни одно животное не видит далеко в инфракрасной области спектра. Ближе всего подошли к этому гремучие змеи, имеющие на голове ямки, которые хотя и не фокусируют должного инфракрасного изображения, все же позволяют этим змеям добиваться направленной чувствительности к теплу, производимому добычей. И никакое животное не может видеть далеко в ультрафиолете, хотя некоторые, например, пчелы, видят немного дальше, чем мы. С другой стороны, пчелы не видят нашего красного: для них он инфракрасный. Все животные сходятся на том, что "свет" - это узкая полоска электромагнитных волн, лежащая между ультрафиолетом в коротком конце и инфракрасным в длинном. Пчелы, люди и змеи лишь слегка различаются в том, где они проводят эти границы каждого из концов "света".

И еще более узкое видение получает каждый класс светочувствительных клеток сетчатки. Некоторые колбочки немного чувствительней к красному концу спектра, другие - к синему. Сравнение между колбочками делает возможным цветовое зрение, и его качество сильно зависит от того, сколько разных классов колбочек сравнивается. У животных-дихроматов есть только две группы колбочек, перемежающихся друг с другом. У трихроматов есть три, у тетрахроматов - четыре. Каждая колбочка имеет кривую чувствительности с пиком где-то в спектре, и угасающую не особо симметрично по обе стороны от пика (см. диаграмму ниже). За пределами кривой своей чувствительности клетка, можно сказать, слепа.

Предположим, колбочка имеет пик в зеленой части спектра. Значит ли, что если эта клетка посылает импульсы в мозг, то она смотрит на зеленый объект, такой как трава или бильярдный стол? Однозначно нет. Всего лишь то, что клетке понадобится больше (скажем) красного света, чтобы достичь той же частоты срабатывания, как и при данном количестве зеленого света. Такая клетка будет одинаково вести себя по отношению к яркому красному свету или же более тусклому зеленому. Нервная система может определить цвет объекта, лишь сравнивая одновременно уровни возбуждения (по крайней мере) двух клеток, предпочитающих разные цвета. Каждая служит "контролем" для другой. Вы сможете получить еще лучшее представление о цвете предмета, сравнивая уровень возбуждения трех клеток с различными кривыми чувствительности.

Цветное телевидение и компьютерные мониторы, несомненно, также работают в трехцветной системе, так как они разработаны для наших трихроматических глаз. В компьютерном мониторе, каждый "пиксель" состоит из трех точек, расположенных слишком близко друг к другу, чтобы глаз мог это различить. Каждая точка всегда светится одним цветом - если вы посмотрите на экран под достаточно большим увеличением, вы всегда увидите только одни и те же три цвета, обычно красный, зеленый и синий, хотя могут работать и другие комбинации. Насыщенные цвета, незначительные нюансы - любой оттенок, какой пожелаете - можно получить манипуляцией интенсивности свечения этих трех основных цветов. Точно так же, сравнивая уровни возбуждения только трех типов колбочек, наш мозг может воспринимать огромный диапазон оттенков. Но большинство плацентарных млекопитающих, как уже говорилось, не трихроматы, а дихроматы, только с двумя классами колбочек на сетчатке. Один класс имеет пик в фиолетовой области (или в некоторых случаях в ультрафиолетовой), другой класс - где-то между зеленым и красным. У нас, трихроматов, колбочки с короткой длиной волны имеют пик между фиолетовым и синим, и обычно именуются синими колбочками. Наши два другие класса колбочек зовутся зелеными и красными. Может сбивать с толку то, что даже "красные" колбочки имеют пик на длине волн, которая фактически является желтоватой. Но кривая их чувствительности в целом простирается в красную часть спектра. Даже хотя они и имеют пик в желтом, они все равно сильно срабатывают в ответ на красный свет. Это значит, что если вычесть уровень возбуждения "зеленых" колбочек из уровня "красных", вы получите особенно сильный сигнал, глядя на красный свет. С этого момента я забываю о пиках чувствительности (фиолетовом, зеленом и желтом) и обозначаю эти группы колбочек как просто синие, зеленые и красные. В дополнение к колбочкам существуют еще палочки: светочувствительные клетки, отличающиеся от колбочек формой, которые особенно полезны ночью и которые не используются для цветового зрения вообще. Они не будут играть роли в нашей истории.