Чувства животных и человека - Лорус Милн

Насколько Чарльз Лэмп полагался на свое зрение в темноте, когда он говорил, что может «при свете одной свечи читать в книге молитву, напечатанную обычным шрифтом и не делать при этом много ошибок»? Ни одно животное в темноте не разглядит мелких деталей. Рыбаки используют различие в дневном и ночном зрении животных, когда после захода солнца привязывают к удочкам более грубые лески. С наступлением темноты рыба не может заметить их на фоне неба. Подобные изменения в зрении человека на протяжении суток стали известны народам Ближнего Востока еще задолго до изобретения часов. Считалось, что утро приходит к магометанскому минарету, когда верующий может отличить серую нитку от белой, а ночь наступает тогда, когда разглядеть эти нитки уже невозможно.

Кочевники-арабы, постоянно находившиеся рядом со своими лошадьми, знали, что эти животные в темноте проявляют удивительную смелость, вполне согласующуюся с тем, что у них самые большие глаза из всех наземных живых существ. Жители пустыни даже создали по этому поводу легенду. В ней говорилось, что лев и лошадь поспорили между собой, кто из них лучше видит. Они пригласили нейтральных судей и попросили задать им такие задачи, которые решили бы спор. Самое большее, что мог сделать лев, это увидеть в блюдце с молоком белый жемчуг. А лошадь разглядела черный жемчуг среди угля. Спор был решен в пользу лошади.

Не лучше ли видят в темноте голодный лев или испуганная лошадь, чем эти животные в сытом и спокойном состоянии? Человек, который участвовал в опасных военных операциях ночью или находился в темноте на торпедированном корабле, реагирует на все иначе, нежели молодой призывник. Он старается различить каждый слабый сигнал, который ему приносит зрение, так как понимает, что это может сохранить ему жизнь. Однако как бы это ни было необходимо, ни один человек не в состоянии ускорить свое зрительное восприятие в темноте. Чтобы ночью палочки нашего глаза как можно лучше оценили каждую видимую сцену, мы должны в течение нескольких секунд пристально смотреть в одном направлении, и наши глаза, как губка, будут впитывать световые впечатления от объектов.

Действительно, в темноте не существует четкой границы между видимым и невидимым. Поэтому порог нашего зрения становится предметом статистики, чем-то таким, по поводу чего человек может спорить. При любом числе попыток мы обычно опознаéм слабо освещенные объекты реже, чем освещенные сильнее. Это объясняется не тем, что глаз иногда не может сообщить мозгу об увиденном, а скорее физической природой самого света. Лучистая энергия всех видов состоит из дискретных единиц, которые излучаются или поглощаются; распространение же этой энергии имеет волнообразный характер. Вблизи порога зрения число световых единиц (квантов), поглощаемых каждую десятую долю секунды, столь мало, что оно варьирует по законам статистики. Всякий раз, когда эта неизбежная вариация возрастает до такого уровня, при котором соседние палочки адаптированного к темноте глаза за 0,1 секунды поглощают две или более единицы света, происходят химические изменения, достаточные для того, чтобы к мозгу направилась определенная информация. В самых лучших условиях наше зрение стимулируется наименьшим возможным количеством энергии, которое может дать свет.

Чтобы свет в условиях темноты мог вызвать процесс возбуждения в глазе человека, он должен соответствовать физическим характеристикам бледно-розового пигмента палочек. Обесцвечивание этого пигмента является первой ступенькой лестницы химических реакций, приводящих к ощущению света. Этот пигмент (зрительный пурпур) лучше всего поглощает световую энергию на одной определенной длине волны в той части спектра, которую мы при достаточной интенсивности видим голубовато-зеленой. Однако вблизи порога зрения мы не различаем никаких оттенков. Как писал в 1546 году Джон Хейвуд, «когда свечи погашены, все кошки серы». Только одни колбочки позволяют нам различать цвета; но чтобы вызвать в этих клетках процесс возбуждения, требуется в сто раз больше световой энергии той же длины волны, чем для палочек.

Палочки гораздо чувствительнее колбочек почти ко всем цветам видимого человеком спектра. Только в красной области спектра эта чувствительность падает настолько, что палочкам и колбочкам для реакции требуется примерно одинаковое количество энергии. На этой относительно одинаковой чувствительности палочек и колбочек в красной части спектра и несоответствии этих чувствительностей во всех остальных спектральных диапазонах основано поистине магическое воздействие красного освещения приборов, за показаниями которых нужно следить ночью, или использование красных очков для людей, собирающихся на ночное дежурство. Только при красном свете мы можем использовать центральную часть нашего зрительного поля для рассмотрения деталей при чтении печатного текста, карт или индикаторных табло, чтобы при этом существенно не нарушалось неустойчивое равновесие химических реакций, протекающих в палочковых клетках, которое соответствует темповой адаптации. Тот забытый всеми человек, который предложил, чтобы ночью на железнодорожных семафорах сигнализировали об опасности красным цветом, сделал более мудрый выбор, чем предполагал. Если только мы можем вообще заметить красный предупреждающий свет, то распознаем его немедленно. Ни в одной другой части спектра наши колбочки не видят цвет при такой малой интенсивности, при которой наши палочки начинают воспринимать свет.

Красный сигнальный свет в сумерках сильно отличается от красной шапки или куртки охотника, потому что этот сигнальный фонарь создает собственное освещение. Одежда охотника просто отражает последние лучи дневного света. Часто ее оттенок отчетливо виден днем, но совершенно неразличим после захода солнца; одежда кажется черной. Именно поэтому сейчас переходят на ярко-оранжевый цвет, который используется, например, для плотов, а также на многих самолетах. Оранжевый цвет ярче обычных пигментов, так как он флуоресцирует, поглощая энергию в других частях спектра и вновь излучая ее в виде оранжевого цвета. Этот цвет можно увидеть при таком слабом освещении, при котором мы не различаем красного.

Ночной мир, раскрывающийся перед нами благодаря работе палочек, весьма отличается от дневного, видимого с помощью колбочек. Более ста лет назад жаркой летней ночью чешский физиолог Ян Пуркинье, вероятно, впервые установил факт, который легко может проверить каждый. Задолго до рассвета он встал и отправился в сад подышать свежим воздухом. Там он решил поразвлечься и попытался в темноте угадать знакомые цветы. Пуркинье очень удивился, когда сразу же узнал голубые дельфиниумы, зеленую листву и желтую ночную красавицу, а оранжевые маки, которыми он так восхищался днем, оказалось трудно распознать. Цветы этих маков были еще открыты, и Пуркинье мог пальцами ощупать их лепестки.