Miért nem a szemünk a fej oldalán helyezkedik el, hanem előre nézünk? Ez részben annak köszönhető, hogy a 3D képeket érzékelni kell, de a BBC Future más okokat is talált.
Előfordult már, hogy észrevette, hogy az állatkertben az állatok többsége két csoport egyikébe tartozik? Vannak, akiknek a szemük van a fej oldalán (ezek csirkék, tehenek, lovak, zebrák), míg mások közelebb állnak és elöl helyezkednek (ebbe a csoportba majmok, tigrisek, baglyok és farkasok tartoznak). Maguk az állatkert látogatói - emberek - nyilvánvalóan a második csoporthoz tartoznak. Mi az oka ennek a különbségnek?
A szem elhelyezkedése mindig kompromisszum. Amikor a szem előtt áll, mindegyik képet küld az agynak a saját látószöge alapján, és ezeket a képeket egymás fölé helyezve az ember érzékeli a mélységet. Az oldalsó szemmel rendelkező állatok nem képesek látni a harmadik dimenziót, ám a nézetük sokkal szélesebb.
Valószínű, hogy a szem helyzete eltérően alakult a különböző állatokban. Például néhány teknősnek van oldala szemmel, de az agy a vizuális információt úgy dolgozza fel, mintha a szeme előre nézne - talán ennek oka az, hogy amikor a teknősök a fejét a héj alá húzzák, akkor a szemük csak az elejét érzékeli. mintha a feje előtt lennének. De miért volt az előttünk az evolúciós fa ágának - a főemlősöknek? Ennek sok magyarázata van.
1922-ben a brit szemész, Edward Treacher Collins azt írta, hogy a korai főemlősöknek látásra van szükségük, amely "lehetővé tenné számukra, hogy pontosan mozogjanak és átugrjanak az ágból a fiókba … megragadja az ételt a kezével, és a szájához hozza". Ezért a tudós úgy döntött, hogy az evolúció során kifejlesztették a távolság becslésének képességét.
A következő évtizedekben Collins hipotézisét többször felülvizsgálták és finomították, de lényege sokáig változatlan maradt: az evolúció folyamatában őseink szemében előrehaladtunk, hogy pontosan megbecsüljük a távolságot, amikor a fáról fára ugrunk. A fák közötti távolság meghatározása során bekövetkező hiba költsége valóban jelentős volt. "A téves számítás büntetése néhány méter magasról a húsevőkkel teli földre esés volt" - írta Christopher Tyler vizuális terapeuta 1991-ben.
Promóciós videó:
Collins hipotézisének gyenge pontja az, hogy sok fán élő állatnak - például a mókusoknak - vannak szemük az oldalán. Ezért 2005-ben az amerikai biológus és antropológus, Matt Cartmill javaslatot tett egy másik hipotézisre, amely a ragadozók látásának jellemzőire épül, amelyek nagyon jól meg tudják becsülni a távolságot. Cartmill szerint ez lehetővé teszi számukra a zsákmányok nyomon követését és elkapását, legyen az egy gazella után kúszó leopárd, a nyúl karmaihoz tapadó sólyom, vagy az egyik főemlős, aki megragad egy rovarot egy ágból.
A tudós ezt a magyarázatot nagyon elegánsnak találta, mivel lehetővé tette a főemlősökre jellemző egyéb evolúciós változások megértését. Például a korai főemlősök vadászat helyett inkább a látásra, mint a szagra támaszkodnak. Cartmill úgy döntött, hogy az illata romlása a szemkonvergencia mellékhatása: egyszerűen nem maradt sok hely az orrnak és az agyhoz kapcsolódó idegeknek - az egész helyet a szemek elfoglalták.
John Allman, az amerikai idegtudományi tudós felvette Cartmill hipotézisét, és az éjszakai ragadozókra vonatkozó információk alapján finomította azt - elvégre nem minden ragadozó állatnak van szem előtt. Macskákban, főemlősökben és baglyokban valóban a fej elején vannak, mongoózokban, tupákban és légykapókban - az oldalakon. Allman hozzájárulása ennek a hipotézisnek a kidolgozásához az a feltételezés, hogy ilyen látásra van szükség azoknak, akik éjszaka vadásznak - például macskák és baglyok -, mivel a szem jobban érzékeli a fényt elöl, mint oldalán. A korai főemlősök éjszaka vadásznak, és valószínűleg éppen az éjszakai vadászathoz való függőség miatt minden leszármazottuk, köztük az emberek, elülső szemükben van.
Az amerikai elméleti idegtudós, Mark Changizi újabb magyarázatot kapott. 2008-ban a Journal of Theoretical Biology (USA) cikket tett közzé "Röntgenkép" témában, amelyben azt sugallta, hogy az elülső szem lehetővé tette erdős őseink számára, hogy sűrű lombozaton és szorosan összefonódó ágakon keresztül láthassák.
A hangos "röntgenkép" név Changizi által leírt furcsa jelenségből származik: "Ha az ujját szemének előtt tartja egyenes helyzetben, és a tekintetét egy ujj mögött található tárgyra rögzíti, akkor az ujj két képe bejut az agyba, és mindkettő átlátszó." Így kiderül, hogy az ember „átláthat” egy ujját, akár a röntgen segítségével is.
Az erdőben lévő fák halmaza megnehezíti csak a nagy állatok, például a főemlősök látását. A kisebb mókusoknak, például a mókusoknak nincs ilyen nehézsége, mivel kicsi fejük könnyen kinyílik az ágak és a levelek között. Azoknak a nagy állatoknak, amelyek nem élnek az erdőben, elegendő szemük van az oldalán.
Ennélfogva még nem sikerült megállapítani azt az okát, hogy a szemünk előtt áll. Minden hipotézisnek megvan a maga erőssége és gyengesége. De függetlenül attól, hogy miért volt szükségünk ilyen látásra - ágra ugorni, ízletes hibákat felkapni, vagy lombozaton át látni -, nyilvánvaló, hogy ez a szempozíció társul a fák közötti élethez.