Бесценный дар – зрение

I раздел

Органы зрения и их многообразие

ТЕМА 1. ГЛАЗ ЧЕЛОВЕКА

Чем глаз человека отличается от органов зрения у животных? Кто видит лучше: мужчины или женщины? Какими были первые очки? Что нужно делать, чтобы зрение было отличное?

Природа заботливо оберегает наши глаза. Глаз закрывается веком. Если со лба потечет пот, то его остановят брови. Если ветер понесет в лицо пыль – ее задержат реснички. А если пылинки и сядут на глаз, то их слижет мигающее веко, так как с внутренней стороны веки влажные.

Весь глаз по форме похож на шар и называется глазным яблоком. Большая его часть расположена в специальном углублении, которое называется глазница или орбита. Снаружи глаз покрыт прозрачной тонкой оболочкой – роговицей. Мы видим сквозь роговицу, как сквозь прозрачное стекло. Роговица покрывает цветную часть глаза – радужную оболочку. Почти все дети рождаются с голубыми глазами. У некоторых из них глаза так и остаются голубыми навсегда. У других глаза изменяют цвет, когда ребенку исполняется несколько месяцев. Глаза становятся карими, зелеными или серыми. В центре радужной оболочки находится черный кружок, который называется зрачком. Именно через него внутрь глаза проходит свет. Если свет яркий, зрачок сужается, а если свет слабый, тусклый – расширяется. Оболочка глаза белого цвета – это склера. Сквозь нее мы ничего не видим. Ее задача – защищать те части глаза, которые находятся внутри глазного яблока.

В центре глаза, позади радужной оболочки и зрачка, расположена овальная линза – хрусталик. Он похож на линзу фотоаппарата и так же, как она, пропускает через себя свет. Для того чтобы сфотографировать изображение, хрусталик изменяет свою форму, становясь то более выпуклым, то более плоским. Свет сначала проходит через роговицу и зрачок, затем через хрусталик, потом сквозь прозрачную жидкость, заполняющую глазное яблоко внутри, и, наконец, в самой дальней части глазного яблока достигает сетчатки.

Сетчатка – именно та часть глаза, с помощью которой мы видим. Сетчатка покрывает заднюю часть глазного яблока так же плотно, как обои покрывают стены вашей комнаты. Она так же важна, как пленка в фотоаппарате. Если в фотоаппарате нет пленки, то никакой фотографии не получится. То же самое с глазами: если бы в них не было сетчатки, мы бы ничего не видели. Когда свет достигает сетчатки, она передает сигнал по особому (зрительному) нерву в специальный отдел мозга. А когда наш мозг получает сигнал, мы наконец видим то, на что смотрят наши глаза.

Давайте вместе повторим все сначала.

1. Свет проходит сквозь____и____к____.
2. Затем он проходит через____и____,
и попадает на____.
3. ____принимает световой импульс
и передает его____.
4. ____посылает сигал____.
5. ____переводит сигнал
в зрительный образ.

На сетчатке есть два вида светочувствительных клеток – одни похожи на палочки, другие – на колбочки. Колбочки воспринимают цвет, причем они могут это делать только тогда, когда светло. Днем работают колбочки, а палочки отдыхают. С наступлением сумерек колбочки сменяют палочки, поэтому в темной комнате мы можем только различать предметы, но не можем определить цвета. А если включить свет, то колбочки сразу примутся за работу, чтобы мы могли определить, что какого цвета.

90% всей информации, которую мы воспринимаем из окружающего мира, мы получаем с помощью зрения. Половина энергии, получаемой в организме за счет биохимических процессов, расходуется на физиологические функции – пищеварение, дыхание, выделение, движение, мышление и другие, в то время как другая половина потребляется глазами. Человеческие глаза имеют заметные белки, которых лишены приматы. Наличие белков позволяет следить за движением глаз и направлением взгляда, что является существенно важным элементом при общении лицом к лицу. В глазе женщины больше белка, чем у мужчины, поскольку близкое, лицом к лицу, общение есть неотъемлемая часть связей между женщинами, а большая площадь белка глаза расширяет возможности как при отправлении, так и при восприятии сигнала.

ТЕМА 2. ЧУДЕСА ПРИРОДЫ

Что видят и чего не видят животные, птицы, насекомые? Как и в чем их зрение отличается от нашего?

Есть такая занятная телереклама. Парнишка, одетый во все красное, попал в загон к быку. Считается, что быков раздражает красный цвет. Чтобы избежать нападения, парень вымазывается с головы до ног грязью. Между тем один из его приятелей, стоящий в безопасности, за изгородью, резонно спрашивает: «А разве быки не дальтоники?»

У разных представителей животного мира глаза устроены по-разному. Это связано с тем, что глаза приспособлены к тому окружению, в котором живут их обитатели. Даже растения воспринимают свет, поворачивая к нему свои листья.

Для нас с вами нет более важного чувства, чем зрение, а некоторые животные прекрасно обходятся без него, живя в тесном мире запахов и прикосновений.

Самые незатейливые по строению глаза – у личинок насекомых, например у гусениц. Они ощущают свет и движущиеся тени потенциальных врагов, но ничего больше.

Рыбы хорошо видят предметы, расположенные вблизи. Недавно ученые выяснили, что природа отобрала у человека «патент» на изобретение очков-хамелеонов, темнеющих на ярком свету. Оказывается, живущая у берегов Юго-Восточной Азии рыба иглобрюх давным-давно пользуется такими очками. По краям роговицы глаза этой рыбы расположены клетки, имеющие желтую окраску. Стоит рыбе выплыть из темноты на свет, как эти клетки начинают расползаться по роговой оболочке. Иглобрюх как бы надевает желтые очки.

А вот лягушка видит только движущиеся объекты. Чтобы рассмотреть неподвижный предмет, ей самой необходимо начать двигаться. У раков глаза расположены на специальных антеннах – стебельках, они выдвигаются далеко вперед и могут вращаться, когда сам рак неподвижен. И еще у него есть особый глаз на хвосте, который помогает ориентироваться, когда рак пятится назад. А вот у морских звезд – по одному глазу на конце каждого луча.

Более высокоразвитые органы зрения позволяют получать более четкое изображение. Отличительной чертой большинства хищников является бинокулярное зрение, они смотрят на предмет обоими глазами.

Два прямо и близко посаженных глаза видят чуть разные изображения одного и того же предмета, которые, совмещаясь в мозгу, дают ощущение глубины. Способность без¬ошибочно определять дистанцию до жертвы имеет огромное значение для хищных птиц. Например, сокол-сапсан замечает мелкую добычу с высоты до 100 м и со снайперской точностью поражает жертву. Такие же глаза и у совы. Ее уши ночью чутко улавливают каждый шорох в траве, а от ее зорких глаз не скроется ни малейшее движение. Отличное бинокулярное зрение помогает сове наносить удар жертве с большой точностью. Глаза у совы и филина неподвижны, зато голова вращается по полному кругу. Эти ночные птицы видят только в темноте, зато голубю – потенциальной добыче хищников – требуется круговой обзор, чтобы вовремя заметить врага. Поэтому его глаза расположены по бокам головы, расширяя угол зрения, но не обеспечивая бинокулярного видения. Та же закономерность прослеживается и у млекопитающих, например у волка и оленя.

Таким образом, у хищных животных глаза устроены таким образом, чтобы видеть далеко и точно. Для этого они посажены близко друг к другу. У тех животных, которые являются частой добычей хищников, глаза посажены по бокам головы, что обеспечивает им боковое зрение, угол которого охватывает 360 градусов, то есть они видят и сзади и спереди, снизу и сверху одновременно. Но зато четкое и острое зрение у них очень узко.

Глаза – одно из величайших изобретений природы. И природа изобрела их несколько типов, каждый раз настраивая наилучшим образом для того или иного видения. Скажем, глаза рыб отлично приспособлены различать окружающее под водой, кошки отлично ориентируются в темноте, а орел замечает крохотную мышь с километровой высоты...

Человек, создавая фотоаппарат, сумел на первых порах сымитировать лишь свой собственный глаз. А вот сложный, фасеточный глаз насекомого скопировать до сих пор толком так и не смог. Этот шедевр природы сложен из многих тысяч крохотных отдельных глазков – омматидиев. Каждый омматидий состоит из линзочки и примыкающего к ней длинного прозрачного кристаллического конуса. Глаз комнатной мухи состоит из 4000 омматидиев-конусов, рабочей пчелы – из 5000 конусов, прилегающих вплотную друг к другу; глаз бабочки – из 17 000, а стрекозы – из 30 000 отдельных глазков. Каждый из них выхватывает из окружающего их пространства одну точку. Но в мозгу насекомого все они складываются в единую мозаику. Чем хорош такой глаз? Да хотя бы тем, что замечает мельчайшее, даже очень быстрое движение. Ученые, например, подсчитали: для того чтобы пчела смогла различать на экране то, что показывает проектор, надо крутить пленку со скоростью не 16 или 24 кадра в секунду, как нам с вами, а по крайней мере в десять раз быстрее. Иначе она увидит лишь мелькание отдельных кадров, а не слитное движение.

Быки и коровы, вопреки распространенному представлению, не различают красного цвета. Во время корриды быка раздражает вовсе не цвет мулеты, которой размахивает тореадор; его раздражает сам факт движения. Поскольку быки, похоже, еще и близоруки, то мелькание тряпки они воспринимают как вызов своей особе со стороны неведомого им противника...

Еж замечает лишь желто-коричневые тона, что не случайно: в этот цвет окрашены черви, излюбленная пища ежей. Мышь-полевка различает желтый и красный цвета, ведь ей приходится отличать спелые, покрасневшие плоды от еще незрелых. Для лошадей и коз по-иному выглядит небо, ведь синего цвета они не воспринимают. Овцы не видят как синее, так и красное.

Для собак что красный, что зеленый, что оранжевый, что желтый – все едино. Слепые люди, бесстрашно следующие за собакой-поводырем, не подозревают, что, глядя на светофор, четвероногий поводырь не различает, какой там горит свет – красный или зеленый. Собака ориентируется по тому, как меняется яркость глазков светофора и как действуют окружающие ее люди. Для кошачьего зрения недоступны красные и зеленые тона, окрашивающие листву, траву и плоды. Зато зрачки любого представителя этого семейства могут сильно расширяться, приспосабливаясь к любому освещению. Лунной ночью рысь, пума или наша домашняя кошка видят почти так же хорошо, как и мы сами солнечным днем.

Это происходит потому, что кошачьи глаза способны усиливать слабый сумеречный свет. Под их сетчаткой расположен особый светящийся слой клеток. Благодаря ему глаза кошек так таинственно мерцают в темноте. Световые лучи, проникающие внутрь глаза, отражаются от этого слоя, словно от зеркала, и вновь достигают фоторецепторов. Так световой импульс усиливается. Кошки в темноте видят в 6 раз лучше, чем человек.

Впрочем, и нам есть чем гордиться! Пусть мы совсем не видим ультрафиолетовых лучей, плохо ориентируемся в темноте, но мир для нас и без этого прекрасен. Человеческий глаз содержит 123 миллиона палочек, отвечающих за черно-белое зрение, и семь миллионов колбочек, которым мы обязаны цветовым зрением. Благодаря такому обилию светочувствительных клеток наш глаз способен воспринимать около пяти миллионов цветовых оттенков – тут уж ни одно животное не сравнится с нами. И наделила нас природа таким зрением потому, что для нас оно самое подходящее. Не лучше, не хуже, чем у других живых существ, наших соседей по планете, а именно самое подходящее.

Теперь, ребята, давайте пофантазируем, какие бы вы хотели иметь глаза?

ТЕМА 3.

ЗРЕНИЕ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Как оттенки различных цветов влияют на настроение человека? Где были изобретены очки?

Начнем наше занятие с игры. Распределитесь на группы по цвету ваших глаз.

Знаете ли вы, что наиболее часто встречающийся цвет глаз – голубой (31%), а наиболее редкие цвета – зеленый и такой темно-коричневый, который называют черным. Цвет глаз зависит от количества особого красящего вещества – меланина – в радужной оболочке глаза. При небольшом количестве меланина глаза имеют голубой цвет, при среднем – коричневый, а при большом количестве – черный. Цвет глаз передается по наследству – от мамы, папы, даже бабушки и дедушки. Но он связан и с возрастом. Детские врачи давно заметили, что у большинства новорожденных детей глаза светлые, а через несколько месяцев почти у всех малышей глаза приобретают более темную окраску.

Зрение младенца развито еще не полностью. Новорожденные могут реагировать на свет разной интенсивности. Ребенок отворачивается от яркого света. Новорожденные умеют следить глазами за движущимися предметами. Они различают многие предметы, а также и цвета. Оказывается, новорожденным больше нравится разглядывать полосатые предметы и узоры наподобие шахматной доски, чем предметы, окрашенные в однотонные цвета. Они могут различать цветные, черные и белые объекты, предпочитают большие узоры маленьким и изогнутые линии прямым.

Еще в древности люди знали: каждый цвет может по-своему воздействовать на человека – вызывать чувство радости или грусти, возбуждать или успокаивать, создавать различные ощущения. Особенно хорошо это известно художникам. Ученые только недавно стали серьезно изучать это интересное явление природы. Опыты показали, что все цвета можно разделить на активные и пассивные по отношению к человеку. Активные – это те, которые действуют на наш организм возбуждающе. К числу таких цветов относятся, прежде всего, красный и оранжевый. При воздействии красного и оранжевого цветов человек чувствует возбуждение, прилив внутренней энергии и готовность действовать, а рассматриваемый объект кажется ему приближающимся. Вот почему красные огни светофоров и опознавательные огоньки автотранспорта – это сигнал опасности, предупреждение о том, что нужно быть внимательным и осторожным.

Желтый цвет в светофоре тоже отнюдь не случаен. Во-первых, это цвет хорошего настроения и веселья. Во-вторых, как и красный, он тоже вызывает чувство возбуждения. Поэтому нет ничего удивительного в том, что автомобили, окрашенные в желтый цвет, гораздо реже оказываются участниками дорожных происшествий.

Зеленый же цвет создает чувство легкости и успокоенности (опасность миновала!). Если говорить о других цветах, то розовый цвет вызывает ощущение легкости, счастья, чувства нежности; голубой цвет также вызывает ощущение легкости, способствует расслаблению, «охлаждает», вызывает отчуждение; синий цвет вызывает тревожность, беспокойство, «холод»; коричневый цвет вызывает чувство тяжести, давления, угнетает, но в то же время вызывает ощущение уверенности и твердости.

Без боязни можно сказать, что вопрос об очках затрагивает непосредственные интересы многих людей. На протяжении жизни человеку рано или поздно приходится прибегать к помощи очков. Очки позволяют лучше видеть, нередко оказывают на глаза лечебное действие. Они словно удлиняют жизнь наших глаз и дают возможность большинству людей продолжать умственную деятельность в пожилом возрасте. При археологических раскопках Помпеи и Тира находили обработанные куски стекла, напоминающие собой увеличительные линзы. Некоторые из них имели отверстия в середине. Полагают, что все эти предметы употреблялись в качестве пуговиц или украшений. Древние греки и римляне еще не знали о том, что выпуклые стекла могут улучшить зрение, например, при старческой дальнозоркости. Сохранилось следующее высказывание Цицерона: «При ослаблении зрения в старости не остается ничего другого, как только слушать чтение рабов». Однако уже в то время было известно, что стеклянный шар, наполненный водой, обладает способностью увеличивать видимые через него предметы. Философ Сенека, живший в I веке нашей эры, отмечал, что при рассматривании через такой шар мелкое, неясное письмо кажется больше и разборчивее. Эту способность объясняли тогда не выпуклой формой поверхности шара, а действием воды.

Почти 2000 лет отделяют нас от того дня, когда Нерон пришел с изумрудом в руках насладиться зрелищем боя гладиаторов. Течение поединка и причины волнения толпы становились понятнее императору, когда он подносил драгоценный камень к глазам. В отшлифованную поверхность, как в крохотное зеленое оконце, он заглядывал всякий раз, когда хотел рассмотреть детали боя. Но изумруд только на мгновение делал императора всевидящим: глаз от напряжения начинало ломить, рука быстро уставала. Однако грозный властелин не метал громы и молнии на головы своих слуг. Он был счастлив, словно обрел могучие крылья. С изумрудом в руке Нерон преодолевал расстояния, дальнее становилось близким, невидимое – видимым. Годы не донесли до нас имени человека, придумавшего таким путем улучшить зрение. Может, это был придворный ученый, а может, изобретательный раб. Но только изумруд Нерона известен как прародитель современных микроскопов, телескопов и очков. Все оптичские приборы – родственники между собой.

Сколько времени требуется человеку, чтобы надеть очки? Секунды. А сколько времени, чтобы догадаться сделать это? Столетие. В 1285 году появились линзы из драгоценных камней. Они прикреплялись к шлему воина на уровне глаз. Только через 100 лет эти линзы стали очками – такими, какими их знают все.

В эпоху Средневековья умели изготавливать, главным образом, темное, непрозрачное стекло. В те времена никого не удивило бы такое сравнение поэта: «черный, как стекло». Очевидно, очки могли появиться только после того, как удалось приготовить бесцветное прозрачное стекло. Впервые его начали производить в конце XIII века на севере Италии. Есть основания считать, что именно здесь, в Италии, в конце XIII века и появились первые очки. В России очки появились, видимо, в конце XV века. Наиболее древний (из известных нам) документ на Руси, упоминающий об очках, относится к 1636 г. Вначале применялось только одно увеличительное стекло с длинной ручкой. Затем появились круглые стекла в металлической оправе. Их держали перед глазами или надевали на нос. Постепенно очки приобрели современный вид. Долгое время подбором очков занимались торговцы. Врачи, как это ни парадоксально, в течение длительного периода относились к очкам отрицательно. Лишь в XIX в., когда были детально изучены оптические свойства глаза, сложилась научная основа для подбора очков, и эту ответственную процедуру стали выполнять врачи.

(Продолжение следует)