Глаз (лат. oculus) – сенсорный орган (орган зрительной системы) животных, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения. У человека через глаз поступает около 90 % информации из окружающего мира.

Глаз позвоночных животных представляет собой периферическую часть зрительного анализатора, в котором фоторецепторную функцию выполняют нейросенсорные (фоторецепторные) клетки сетчатки.

У беспозвоночных животных встречаются очень разнообразные по типу строения и зрительным возможностям глаза и глазки – одноклеточные и многоклеточные, прямые и обращённые (инвертированные), паренхимные и эпителиальные, простые и сложные.

У членистоногих часто присутствует несколько простых глаз (иногда непарный простой глазок как, например, науплиальный глаз ракообразных) или пара сложных фасеточных глаз. Среди членистоногих некоторые виды одновременно имеют и простые, и сложные глаза. Например, у ос два сложных глаза и три простых глаза (глазка). У скорпионов 3-6 пар глаз (1 пара – главные, или медиальные, остальные – боковые). У щитня – 3.

В эволюции фасеточные глаза произошли путём слияния простых глазков. Близкие по строению к простому глазу глаза мечехвостов и скорпионов, видимо, возникли из сложных глаз трилобитообразных предков путём слияния их элементов.

Глаз человека состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками. У человека и др. позвоночных имеется по два глаза, расположенных в глазницах черепа.

Этот орган возник один раз и, несмотря на различное строение у животных разных типов, имеет очень похожий генетический код управления развитием глаза. В 1994 году швейцарский профессор Вальтер Геринг (нем. Walter Gehring) открыл ген Pax6 (этот ген относится к классу мастер-генов, то есть таких, которые управляют активностью и работой других генов). Этот ген присутствует как у Homo Sapiens, так и у многих других видов, в частности у насекомых, но у медуз этот ген отсутствует. В 2010 году группа швейцарских учёных во главе с В. Герингом, обнаружила у медуз вида Cladonema radiatum ген Pax-A. Пересадив данный ген от медузы к мухе дрозофиле, и управляя его деятельностью, удалось вырастить нормальные глаза мух в нескольких нетипичных местах.

Как установлено с помощью методов генетической трансформации, гены eyeless дрозофилы и small eye мыши, имеющие высокую гомологичность, контролируют развитие глаза: при создании генноинженерной конструкции, с помощью которой вызывалась экспрессия гена мыши в различных имагинальных дисках мухи, у мухи появлялись эктопические фасеточные глаза на ногах, крыльях и других частях тела.

В целом в развитие глаза вовлечено несколько тысяч генов, однако один-единственный «пусковой ген» (мастер-ген) осуществляет запуск всей этой генной программы. То, что этот ген сохранил свою функцию у столь далёких групп, как насекомые и позвоночные, может свидетельствовать об общем происхождении глаз всех двустороннесимметричных животных. Самые большие глаза среди всех ныне существующих животных имеют гигантские глубоководные кальмары Architeuthis dux и Mesonychoteuthis hamiltoni, достигающие длины 10-16,8 м. Диаметр глаз этих головоногих моллюсков достигает по крайней мере 27 см, а по некоторым данным до 40 см и даже до 50 см. Глаза этих кальмаров минимум в 2,5 раза, а то и больше, превосходят по размерам самые большие глаза у других животных. Такие огромные глаза помогают им в тёмных океанских глубинах находить добычу и вовремя замечать кашалотов, их главных врагов.

Среди позвоночных животных самые большие глаза имеют киты и крупные рыбы. Диаметр глаза у синего кита, горбача и кашалота достигает 10,9 см, 6,1 см и 5,5 см соответственно. Самые большие глаза среди рыб имеет рыба-меч, их диаметр составляет 9 см. Однако самые большие глаза среди всех известных позвоночных имели обитавшие в мезозойских морях рептилииихтиозавры. Глаза представителей рода Temnodontosaurus достигали 25 см в диаметре и, как предполагается, позволяли этим животным видеть на глубинах до 1600 м.

В то же время многочисленные мелкие виды животных имеют глаза диаметром менее 1 мм.

У взрослого человека глаз имеет диаметр примерно 24 мм, его размер у всех людей практически одинаков и отличается лишь на доли миллиметра. Объём глаза у человека в среднем равен 7,448 см³, масса составляет 7-8 г.

В пропорциональном отношении самые крупные глаза по отношению к размерам тела среди всех млекопитающих имеет филиппинский долгопят.

Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое – стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.

Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.
1. Наружная – очень плотная фиброзная оболочка глазного яблока (tunica fibrosa bulbi), к которой прикрепляются наружные мышцы глазного яблока, выполняет защитную функцию и благодаря тургору обусловливает форму глаза. Она состоит из передней прозрачной части – роговицы, и задней непрозрачной части белесоватого цвета – склеры.
2. Средняя, или сосудистая, оболочка глазного яблока, играет важную роль в обменных процессах, обеспечивая питание глаза и выведение продуктов обмена. Она богата кровеносными сосудами и пигментом (богатые пигментом клетки хориоидеи препятствуют проникновению света через склеру, устраняя светорассеяние). Она образована радужкой, ресничным телом и собственно сосудистой оболочкой. В центре радужки имеется круглое отверстие – зрачок, через которое лучи света проникают внутрь глазного яблока и достигают сетчатки (величина зрачка изменяется в результате взаимодействия гладких мышечных волокон – сфинктера и дилататора, заключённых в радужке и иннервируемых парасимпатическим и симпатическим нервами). Радужка содержит различное количество пигмента, от которого зависит её окраска – «цвет глаз».
3. Внутренняя, или сетчатая, оболочка глазного яблока, – сетчатка – рецепторная часть зрительного анализатора, здесь происходит непосредственное восприятие света, биохимические превращения зрительных пигментов, изменение электрических свойств нейронов и передача информации в центральную нервную систему.

С функциональной точки зрения, оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: рефракционный (светопреломляющий) и аккомодационный (приспособительный), формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.

Светопреломляющий аппарат глаза представляет собой сложную систему линз, формирующую на сетчатке уменьшенное и перевёрнутое изображение внешнего мира, включает в себя роговицу, камерную влагу – жидкости передней и задней камер глаза, хрусталик, а также стекловидное тело, позади которого лежит сетчатка, воспринимающая свет.

Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре – зрачком – и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика.

Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. У других животных, в частности, головоногих, при аккомодации превалирует как раз изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.

Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужной оболочке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку, уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот, сокращаются радиальные мышцы и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.

Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки (высокодифференцированные нервные элементы), а также тела и аксоны нейронов (проводящие нервное раздражение клетки и нервные волокна), расположенных поверх сетчатки и соединяющиеся в слепом пятне в зрительный нерв.

Сетчатка также имеет слоистое строение. Устройство сетчатой оболочки чрезвычайно сложное. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Самый наружный слой является свето-цветовоспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток – палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета, следующие слои образованы проводящими нервное раздражение клетками и нервными волокнами. У человека толщина сетчатки очень мала, на разных участках она составляет от 0,05 до 0,5 мм.

Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней (и задней) камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток – палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение.

Областью наиболее высокого (чувствительного) зрения, центрального, в сетчатке является так называемое жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08-0,05 мм) – ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). То есть вся световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передаётся в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек, называется слепым пятном, – оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.

У многих позвоночных позади сетчатки расположен тапетум – особый слой сосудистой оболочки глаза, выполняющий функцию зеркальца. Он отражает прошедший сквозь сетчатку свет обратно на неё, таким образом повышая световую чувствительность глаз. Покрывает всё глазное дно или его часть, визуально напоминает перламутр.

Структура коннекто́ма сетчатки глаза человека картируется в рамках проекта EyeWire. Чёткое изображение предметов на сетчатке обеспечиваются сложной уникальной оптической системой глаза, состоящей из роговицы, жидкостей передней и задней камер, хрусталика и стекловидного тела. Световые лучи проходят сквозь перечисленные среды оптической системы глаза и преломляются в них согласно законам оптики. Основное значение для преломления света в глазу имеет хрусталик.

Для чёткого восприятия предметов необходимо, чтобы их изображение всегда фокусировалось в центре сетчатки. Функционально глаз приспособлен для рассмотрения удалённых предметов. Однако люди могут чётко различать предметы, расположенные на разном расстоянии от глаза, благодаря способности хрусталика изменять свою кривизну, а соответственно и преломляющую силу глаза. Способность глаза приспосабливаться к ясному видению предметов, расположенных на разном расстоянии, называют аккомодацией. Нарушение аккомодационной способности хрусталика приводит к нарушению остроты зрения и возникновения близорукости или дальнозоркости.

Одной из причин развития близорукости является перенапряжение ресничных мышц хрусталика при работе с очень мелкими предметами, длительного чтения при плохом освещении, чтение в транспорте. Во время чтения, письма или иной работы предмет следует располагать на расстоянии 30-35 см от глаза. Слишком яркое освещение очень раздражает фоторецепторы сетчатки глаза. Это также вредит зрению. Свет должен быть мягким, не слепить глаза.

При письме, рисовании, черчении правой рукой источник света располагают слева, чтобы тень от руки не затемняла рабочую область. Важно, чтобы было верхнее освещение. При длительном зрительном напряжении через каждый час необходимо делать 10-минутные перерывы. Следует беречь глаза от травм, пыли, инфекции.

Нарушение зрения, связанное с неравномерным преломлением света роговицей или хрусталиком, называют астигматизмом. При астигматизме обычно снижается острота зрения, изображение становится нечётким и искажённым. Астигматизм устраняется при помощи очков с особыми (цилиндрическими) стёклами.

Фоторецепторная способность найдена у некоторых простейших существ. Беспозвоночные, многие черви, а также двустворчатые моллюски имеют глаза простейшей структуры – без хрусталика. Среди моллюсков только головоногие имеют сложные глаза, похожие на глаза позвоночных.

Глаз насекомого составной – состоит из множества отдельных фасеток, каждая из которых собирает свет и направляет его к рецептору, чтобы создать зрительный образ. Существует десять различных типов структурной организации светоприёмных органов. При этом все схемы захвата оптического изображения, которые используются человеком, – за исключением трансфокатора (вариообъектива) и линзы Френеля – можно найти в природе.

Схемы строения глаза можно категоризировать следующим образом: «простой глаз» – с одной вогнутой светоприёмной поверхностью и «сложный глаз» – состоящий из нескольких отдельных линз, расположенных на общей выпуклой поверхности. Стоит заметить, что слово «простой» не относится к меньшему уровню сложности или остроты восприятия. На самом деле, оба типа строения глаза могут быть адаптированы к почти любой среде или типу поведения. Единственное ограничение, присущее для данной схемы строения глаза, это разрешение. Структурная организация сложных глаз не позволяет им достичь разрешения лучше, чем 1°. Также суперпозиционные глаза могут достигать более высокой чувствительности, чем аппозиционные глаза. Именно поэтому суперпозиционные глаза больше подходят жителям сред с низким уровнем освещённости (океаническое дно) или почти полным отсутствием света (подземные водоёмы, пещеры).

Глаза также естественно разделяются на две группы на основе строения клеток фоторецепторов: фоторецепторы могут быть цилиарными (как у позвоночных) или рабдомерными. Эти две группы не являются монофилийными. Так, например, книдариям также присущи цилиарные клетки в качестве «глаз», а у некоторых аннелид имеются оба типа фоторецепторных клеток.

Ежедневно наши глаза претерпевают беспощадный натиск со всех сторон: мониторы компьютера и телевизора, телефоны, планшеты, электронные книги.

Никто не задумывается о том, насколько это сложный орган, даже науке известно мало. Предлагаем познакомиться с интересными фактами о глазах, которые уже открыты и доказаны.

Никто не задумывается, но глаз человека в привычном виде – это результат эволюции, длившейся 550 миллионов лет. Развитие началось с примитивных частиц белков фоторецепторов, присущих одноклеточным.

Сегодня человеческий орган зрения – это сложная система с большим числом составных частей и мудреным механизмом. Глаза взрослого человека имеют тот же размер, что и при рождении. В отличие от ушей и носа, которые растут всю жизнь, органы зрения даются в окончательном виде каждому раз и навсегда.

2% людей на Земле – счастливые обладатели редкой генетической мутации. Благодаря этой аномалии у них лишняя колбочка сетчатки. Такие люди различают 100 миллионов цветов. В норме человек видит менее миллиона.

Роговица человеческого глаза похожа на роговицу акулы. Сходство настолько близкое, что при операциях по замене этой части глаза у людей донорами выступают морские хищники.

Человеческий глаз способен фокусироваться на 50 вещах в секунду. Каждый час бодрствования человека глаза передают в мозг бесконечный поток информации. Выражаясь на языке, доступном большинству современных обывателей, такая пропускная способность похожа на скорость передачи информации через городские каналы интернет-провайдеров.

Глаза будут утомляться гораздо меньше, если читать быстро. Доказано, что при медленном чтении они устают в разы сильнее. Если на зрение падают слишком большие нагрузки, человек достигает состояния, равносильного стрессу. Такое переутомление сопровождается слабостью и головными болями. При работе с компьютером глаза напрягаются заметно больше, чем при действиях с печатным текстом.

За движение глаза, такого маленького на вид, отвечают сразу 6 мышц. Они поворачивают яблоко во всех направлениях, так орган зрения фиксирует разные точки предметов и оценивает расстояние.

Самый необычный цвет глаз – фиолетовый. Хотя в это непросто поверить, ученые доказали: некоторые жители отдаленных высотных областей (например, Северный Кашмир) обладают редким фиолетовым цветом глаз. Это может быть ультрамарин (ярко-синий), аметист или гиацинт (сине-лиловый). Самый редкий цвет глаз, приходится на одну тысячную долю процента населения нашей планеты.

Красный – присущ альбиносам, хотя чаще они имеют карие или голубые глаза. Это одна из разновидностей глазной аномалии.

Когда в особых слоях радужной оболочки (эктодермальном и мезодермальном) отсутствует красящий пигмент (меланин). Цвет глаз в этом случае формируется за счет кровеносных сосудов и коллагеновых волокон радужки.

Янтарный – если сильно придираться, то это скорее разновидность карего цвета. Это более светлая его версия, чистая, яркая, с золотым отливом. В чистом виде янтарные глаза бывают у людей очень редко.

Это настоящая экзотика – глаза, подобные волчьим. Иногда встречаются красновато-медные или золотисто-зеленые оттенки. Гораздо чаще можно увидеть глаза желтоватого или золотистого коричневого цвета.

Черный – встречаются у представителей негроидной расы. Причина – избыток меланина в радужной оболочке. Обладатели такого цвета радужки имеют глаза, не такие, как у большинства людей. Их глазное яблоко не белое, а сероватого или желтоватого оттенка.

Гетерохромия – 1% людей в мире имеет разную окраску левого и правого глаз. Такую особенность получают при рождении или из-за травмы. Гетерохромия бывает полной (тогда оба глаза имеют ярко разнящуюся окраску) или частичной (фрагмент радужки одного глаза отличается по цвету).

Чисто зеленый цвет глаз – явление настолько редкое, что стоит на втором месте по уникальности после фиолетовых. Только 2% населения мира может похвастаться такими глазами. Принято считать, что этот цвет глаз напрямую связан с геном рыжих волос. Ведь гораздо чаще при таком типе внешности встречаются зеленые глаза. Зеленые глаза чаще, чем другие, отличаются неравномерной окраской и разнообразием оттенков. Известно, что у женщин этот цвет глаз встречается чаще, чем у мужчин. Потенциальные носители такой окраски глаз – жители Центральной и Северной Европы.

Под коричневым пигментом карих глаз скрывается голубой. Врачи даже разработали лазерную процедуру, которая навсегда изменит карие глаза на голубые.

В далекой древности у людей глаза имели один окрас – карий. Но 10000 лет назад у народов одной местности (северо-западная часть черноморского побережья, ориентир – Одесса) случилась мутация гена, отвечающего за выработку мелатонина. После этого стали появляться голубоглазые люди.

Всех людей с голубыми глазами можно без преувеличения считать родственниками, хоть и дальними, поскольку изначально они вышли из одного региона планеты. Голубоглазые люди распространены в северных регионах. Роговица голубых глаз чувствительнее, чем у людей с темным и насыщенным пигментом.

У новорожденных детей глаза серо-голубого цвета. Как правило, к двухлетнему возрасту малыш обзаводится тем цветом глаз, который достался от родителей.

Психологи установили, что людям с серыми глазами больше присуща выносливость. Сероглазые люди распространены в Северной и Восточной Европе. 50 оттенков серого – это далеко не предел. Здоровый глаз человека легко отличает все 500 вариантов палитры этого цвета.

Глаза – надежный помощник в выявлении шизофрении. Простой тест на движение глаз способен указать на психическое расстройство с точностью в 98,3%. При ярком дневном свете, а также на экстремально сильном морозе цвет глаз у человека способен меняться.

При поцелуе люди неслучайно закрывают глаза. Во время этого нежного акта мозг переживает перегрузку, поэтому глаза закрываются интуитивно – чтобы помочь органу мышления ослабить напор. При взгляде на любимого человека зрачки расширяются наполовину. Каждый 12-й мужчина – дальтоник.

Видимая часть глаза – это 1/6 доля глазного яблока. Радужная оболочка глаза – идентификатор личности, надежнее, чем отпечатки пальцев. У радужки 256 неповторимых характеристик, а отпечатков – 40.

Монитор компьютера делает ленивыми глаза человека, которые из-за этого моргают гораздо реже, чем полагается для здоровья органа зрения.

Компьютеры будущего лишатся клавиатуры и мышки, которых запросто заменят человеческие глаза. В Лондонском колледже разрабатывается технология, которая позволит управлять компьютером при помощи взгляда.

Третий глаз, или теменной глаз, – это распространённый светочувствительный орган у некоторых бесчелюстных, рыб, земноводных и рептилий. Он располагается между основными глазами и намного меньше их в размере, а также затянут кожей, хоть и более прозрачной. В нём есть сетчатка, нерв и аналог хрусталика, что позволяет воспринимать направление солнечного света, поляризацию света от неба и, по некоторым гипотезам, силовые линии магнитного поля Земли. Для многих видов экспериментально подтверждена необходимость теменного глаза для нормальной ориентации в пространстве. У птиц и млекопитающих от третьего глаза остался только пинеальный орган – так называемое шишковидное тело, которое является частью эндокринной системы.

После плача часто появляется потребность высморкаться. Из носа в этом случае выходят не сопли, а те же самые слёзы, поступающие сюда от поверхности глаза по носослёзному каналу. Входами в этот канал служат два небольших отверстия около внутреннего угла глаза, которые можно увидеть, слегка отвернув нижнее веко.

В появлении красных глаз на фотографиях виновата вспышка, расположенная на одной оптической оси с камерой. Её яркий свет проходит сквозь зрачок и отражается от сосудистой оболочки, питающей кровью сетчатку – в этом и есть причина красного цвета. Эффект сильнее проявляется у людей со светлой кожей, так как у них меньше концентрация пигмента меланина, а также у детей, потому что их зрачки быстрее расширяются в темноте. Избежать красных глаз помогает отдаление вспышки от объектива.

Мода на большие глаза с длинными ресницами существовала ещё в Древнем Риме. Было распространено мнение, отражённое в книге Плиния Старшего, что ресницы выпадают от чрезмерного секса. Поэтому девушкам было особенно важно демонстрировать насыщенные ресницы, чтобы подчеркнуть свою чистоту.

В ходе Копенгагенского сражения главнокомандующий британским флотом сэр Хайд Паркер-младший отдал приказ об отступлении. Заметив поступающие через семафорную азбуку команды, вице-адмирал Горацио Нельсон приложил подзорную трубу к своему незрячему глазу и сказал: «Я не вижу никаких сигналов», после чего силы под его командованием продолжили бой и в итоге одержали победу над датским флотом. В следующей морской битве британцами командовал уже сам Нельсон, а в английском языке закрепилась идиома «turning a blind eye».

Сравнение форм зрачков у более чем 200 видов животных выявило явную закономерность. Как правило, у травоядных зрачки вытянуты горизонтально, у активных хищников они круглые, а у хищников, охотящихся из засады – вытянуты вертикально. Это, вероятно, объясняется тем, что хищникам требуется в первую очередь концентрироваться на жертве, которая часто является вертикальным объектом, а фон по сторонам не так важен и может оставаться размытым. Жертвам же важно обозревать широкие окрестности, чтобы вовремя заметить угрозу, а также определять направление, куда бежать.

Округление глаз при удивлении или страхе – это рефлекторное действие, которое позволяет расширить поле зрения и тем самым лучше оценить обстановку и степень опасности. Похожую реакцию демонстрируют и человекообразные обезьяны. Также в неожиданных ситуациях у многих животных непроизвольно открывается рот, что связывают с подключением к восприятию вомероназального органа, который является частью дополнительной обонятельной системы. У человека этот орган не связан с ротовой полостью, но рефлекс сохранился.

В традиционных приборах ночного видения (не тепловизорах) поступающий на линзы свет преобразуется в оттенки чёрного и белого, и, только попадая на фосфорный экран, приобретает зеленоватые тона. Зелёная гамма выбрана по двум причинам: во-первых, человеческий глаз наиболее восприимчив к волнам именно такой длины, а, во-вторых, она меньше других утомляет глаза при длительном воздействии. По той же причине были зелёными и ранние монохромные мониторы.

Учёные Университета Ньюкасла на протяжении месяца исследовали поведение студентов в столовой, проверяя гипотезу о том, что изображение глаз заставляет людей вести себя более ответственно и меньше нарушать установленные правила. Для этого в случайное время и в случайных местах столовой размещались плакаты с лицами на одном уровне с глазами сидящих за столами. Оказалось, что в дни, когда такие плакаты висели, студенты в два раза чаще уносили подносы с посудой после еды, чем в дни, когда плакатов не было или на плакатах были нейтральные изображения без глаз.

Изображение внешнего мира на сетчатку глаза попадает в перевёрнутом виде, и уже после этого корректируется мозгом с учётом сигналов от других органов чувств. В 1897 году американский психолог Джордж Стрэттон сконструировал инвертоскоп – очки, которые инвертировали картинку до поступления света в глаз. Сначала учёный был сильно дезориентирован, но уже через несколько дней у него образовались новые зрительно-моторные ассоциации, и он всё меньше осознавал, что мир перевёрнут. Когда Стрэттон снял очки, его восприятие снова нарушилось, но в этот раз адаптация к привычному зрению прошла гораздо быстрее.

Существует особое состояние вещества под названием «неупорядоченная сверходнородность», при котором вещество обладает свойствами кристалла и жидкости одновременно. Сначала его обнаружили физики в жидком гелии и простых плазмах, но недавно с ним столкнулись и биологи при изучении куриного глаза. Как и у других дневных птиц, у куриц есть пять видов фоторецепторов: красные, синие, зелёные, фиолетовые и отвечающие за восприятие освещённости. Все они располагаются на сетчатке в один слой на первый взгляд беспорядочно, однако при детальном изучении паттернов выяснилось, что вокруг каждой колбочки есть так называемая запретная зона, в которой исключено появление других колбочек того же типа. В итоге система не может принять единую упорядоченную форму, но стремится быть максимально однородной.

В 2008 году японские учёные из Института биологических наук Осаки открыли белок, который играет важную роль при передаче сигналов между ленточными синапсами фоторецепторов человеческого глаза и дендритами. Назвали этот белок «пикачурин» – в честь передвижений со скоростью молнии и электрических способностей покемона Пикачу.

Люди, страдающие депрессией, нередко говорят, что воспринимают окружающий мир в тусклых тонах. Оказалось, что это не просто психологический феномен – серость красок при депрессии имеет под собой физиологическую основу. Такой вывод сделали немецкие учёные из университета Фрайбурга, исследовавшие процессы в глазах пациентов с помощью электроретинограммы. Они обнаружили строгую зависимость – чем сильнее депрессивные симптомы, тем слабее реагирует сетчатка глаза на стимуляцию показом контрастных картинок.

Эффект свечения глаз в темноте у многих животных обусловлен наличием особой структуры позади сетчатки – тапетума. Он отражает поступающий свет, заставляя его ещё раз воздействовать на рецепторы сетчатки, что значительно повышает общую светочувствительность глаза. Тапетум имеют и северные олени, у которых обнаружен феномен изменения цвета глаз: летом они золотистые, а в период полярной ночи – синие. Зимой глаза оленей остаются всегда расширенными, что увеличивает давление на сосуды и изменяет структуру тапетума. Хотя чёткость зрения из-за этих изменений снижается, за счёт сильно повышенной световосприимчивости глаз оленям легче замечать хищников в темноте.

Роговица глаза – единственная часть тела человека, не имеющая снабжения кислородом через кровеносную систему, ведь роговица должна быть максимально прозрачной. Вместо этого её клетки получают растворённый в слезах кислород прямо из воздуха.

Система зрения крыс отличает их от всех других млекопитающих. Их глаза могут двигаться в разных направлениях и способны отклоняться друг от друга до 40° по горизонтали и до 60° по вертикали, что вместе с очень подвижной головой обеспечивает почти полный обзор во все стороны. Особенно заметно этот эффект проявляется при движении крысы на большой скорости. Получается, что её мозг обрабатывает сразу две различных картинки, а не одну синхронизированную.

Если у человека в результате хирургической операции, травмы или врождённой аномалии нет хрусталика глаза, он способен воспринимать ультрафиолетовое излучение в виде беловато-синего или беловато-фиолетового цвета. Однако это не то же самое, что настоящий тетрахроматизм, которым обладают многие птицы, рыбы и насекомые. При таком зрении в глазу помимо трёх обычных колбочек есть четвёртая, воспринимающая как раз ультрафиолетовый спектр, благодаря чему количество различаемых оттенков цветов гораздо выше.

Медоносные пчёлы для переноса пыльцы из цветов в улей используют волоски на своём теле, которые растут даже из глаз. У пчёл, как у многих других насекомых, сложные фасеточные глаза. Из промежутков между составляющими их глазками и растут волоски.

В Китае с 12 века использовались тёмные очки, сделанные из плоских пластинок дымчатого кварца. Они не защищали от солнечного света, а применялись для избегания взглядов посторонних. В частности, такие очки надевали во время заседаний судьи, чтобы никто в зале суда не увидел их эмоции, переданные выражением глаз.

Широко известная функция моргания заключается в смачивании роговицы глаза, но если принимать во внимание только её, то частота моргания – в среднем 15-20 раз в минуту – представляется избыточной. Японские учёные во главе с Тамами Накано обнаружили, что человек зачастую моргает не в произвольные моменты времени, а при завершении какого-либо события – например, в конце предложения при чтении, во время паузы собеседника или при смене сцены в фильме. Исследование с помощью компьютерной томографии показало, что в такие моменты моргания в мозге резко падает активность нейросети внимания, и мозг переходит в «пассивный режим». Это может свидетельствовать о том, что наше частое моргание служит для сброса внимания и «перезагрузки» отвечающих за него нервных клеток.

Стебельчатоглазые мухи хорошо узнаваемы по наличию расходящихся в сторону от головы стебельков, на концах которых находятся их глаза. От размера стебельков у самцов однозначно зависит половой отбор этих насекомых. Во время брачного периода самцы садятся друг напротив друга и глотают воздух ротовой полостью, вследствие чего стебельки начинают удлиняться. Самка выбирает самца с самыми длинными стебельками.

Существует версия, что пираты и другие моряки надевали повязку на глаз из чисто практических соображений. Дело в том, что в трюме корабля очень темно, и при спуске туда с палубы глазам человека требуется несколько минут для адаптации. А если моряк носил повязку, он мог снять её в трюме и сразу хорошо видеть одним глазом – это сильно повышало эффективность его работы в опасные моменты, особенно в сражениях. Хотя подтверждающих её исторических сведений не существует, версия выглядит правдоподобной и была проверена тестами в наше время. Задокументировано аналогичное использование повязки пилотами на заре развития аэропланов, когда они пролетали над ярко освещёнными городами: одним глазом они могли смотреть наружу, а другим, освобождаемым из-под повязки, на карты и приборы в тусклой кабине.

Аномальный белый блик в глазу называется лейкокория, он чаще проявляется у детей и может указывать на многие заболевания, в том числе такие серьёзные, как катаракта, токсокароз и ретинобластома – злокачественная опухоль сетчатки глаза. Одним из методов ранней диагностики лейкокории может служить обычная фотография. Если у ребёнка на фотографии один глаз красный из-за привычного эффекта красных глаз, но другой светится белым – это повод обратиться к врачу для более серьёзных тестов.

В радужной оболочке человеческого глаза не бывает пигментов синего или зелёного цвета. Единственный окрашивающий пигмент в глазу – это меланин: при его определённых концентрациях цвет глаз становится от светло-карего до почти чёрного. Однако при низком содержании меланина короткие волны светового спектра не поглощаются оболочкой, а отражаются, в результате чего мы фиксируем синий, голубой, зелёный или серый цвет глаз. Этот эффект обусловлен рэлеевским рассеянием света, которое аналогично объясняет видимый нами синий или серый цвет неба.

Многие люди видят летающие в воздухе бесцветные «мушки», особенно при взгляде на яркую освещённую поверхность, например, чистое небо. Этому эффекту есть научное название – деструкция стекловидного тела. В идеале стекловидное тело нашего глаза – это прозрачное студенистое вещество, но в силу болезней, травм, повышенной нагрузки на глаза или просто возрастных изменений отдельные волокна в нём утолщаются и теряют прозрачность, что и воспринимается нами как мушки. Обычно деструкция стекловидного тела ничем не опасна и не вызывает осложнений, но если мушки появляются очень резко, сопровождаясь вспышками света, это может говорить о скором отслоении сетчатки, что ведёт к слепоте.

У ящериц-гекконов отсутствуют веки, поэтому они вынуждены периодически смачивать специальную прозрачную мембрану на глазах своим языком. А перепончатолапые гекконы, обитающие в пустынях Намибии, используют эту особенность и для обратного процесса. Почти каждое утро на дюны здесь опускается туман, после которого на глазах ящерицы конденсируется жидкость. Затем геккон её слизывает, чтобы утолить жажду.

С 2002 года в Нидерландах можно сделать пирсинг глазного яблока. С помощью специальной процедуры в него вживляется драгоценное украшение в виде какого-либо символа, например, сердца или звезды. В настоящее время такая операция стоит 750 евро.

Выразительность взгляда Элизабет Тейлор объяснялась не только её природным обаянием, но также и редкой генетической мутацией – у актрисы был двойной ряд ресниц.

Одним из признаков красоты народ майя считал косоглазие. Чтобы намеренно развить его, ребёнку на уровне глаз привязывали каучуковый шарик.

У рыб под названием четырёхглазки на самом деле два глаза, однако оба из них разделены горизонтальной перепонкой. Благодаря этому четырёхглазки могут плавать у самой поверхности воды и видеть как над, так и под водой – единственные из всех позвоночных. Не мешают такому зрению и разные коэффициенты преломления света в воздухе и воде: специально для этого верхняя и нижняя половинки глазных линз изогнуты по-разному.

Лягушки не могут эффективно пережёвывать пищу и использовать язык для того, чтобы протолкнуть её в горло. Вместо этого они толкают пищу своими глазами, втягивая их в череп специальными мышцами – поэтому лягушки часто моргают во время еды.

Длина языка у жирафов и окапи достигает 45 см. Они могут чистить им свои нос, глаза и уши.

Есть много портретов адмирала Горацио Нельсона, на котором он изображён с чёрной повязкой на глазу. Это не соответствует исторической действительности – хотя Нельсон был ранен в глаз и почти перестал им видеть, внешне глаз никак не был повреждён, и необходимости носить повязку не было, что подтверждают все прижизненные портреты адмирала. Только после его смерти начали пририсовывать повязку для придания большего пафоса национальному герою.

Согласно легенде, крокодил, поедая человека, плачет «крокодиловыми слезами». Действительно, выделение слёз при поедании мяса крокодилами было экспериментально подтверждено американскими учёными. Правда, объясняется это отнюдь не чувством вины – таким образом крокодилы через специальные железы возле глаз выводят избыток солей из организма.

Личинки камбалы плавают как обычные рыбы, спиной вверх, а их глаза расположены на обеих сторонах головы. В процессе развития они постепенно опускаются в более глубокие слои воды и ложатся на дно. При этом один из боков развивается интенсивнее, и глаз с другого бока «переползает» на него, в это же время у камбалы исчезает плавательный пузырь.

Исаак Ньютон интересовался многими аспектами физики и других наук и не боялся проводить некоторые эксперименты на себе. Свою догадку о том, что мы видим окружающий мир из-за давления света на сетчатку глаза, он проверял так: вырезал из слоновой кости тонкий изогнутый зонд, впускал его себе в глаз и надавливал на заднюю сторону глазного яблока. Возникающие цветные вспышки и круги подтвердили его гипотезу.

Диаметр глазного яблока взрослого человека составляет около 24 миллиметров. Он одинаков у всех людей, различаясь лишь в долях миллиметра (при условии нормального зрения, без дальнозоркости или близорукости).

Некоторые виды жабовидных ящериц при крайней опасности от хищника задействуют уникальный защитный механизм: стреляют в него своей кровью из уголков глаз на расстояние до полутора метров.

В 1984 году в СССР был разработан лазерный пистолет несмертельного действия. Он предназначался для самообороны космонавтов. Поражающее действие этого пистолета заключалось в выведении из строя чувствительных элементов оптических систем, в том числе глаз человека. А важным преимуществом по сравнению с обычным пистолетом в условиях невесомости было отсутствие отдачи. Сейчас лазерный пистолет является памятником науки и техники и экспонируется в Музее истории военной академии РВСН.

Глубоководная рыба под названием малоротая макропинна имеет интересный механизм защиты глаз. Её трубчатые глаза находятся внутри прозрачной головы. Причём то, что по фотографии можно принять за глаза, на самом деле – органы обоняния, а цилиндрические глаза зелёного цвета спрятаны именно внутри оболочки. Рыба может перемещать их из вертикального в горизонтальное положение и наоборот для того, чтобы высматривать разные виды добычи.

Отличить травоядных зверей от хищников можно по расположению глаз. У хищников глаза находятся на передней части морды, что позволяет им точно фокусироваться на жертве во время выслеживания и погони. У травоядных глаза обычно разведены по разным сторонам морды, что увеличивает радиус обзора для заблаговременного обнаружения опасности от хищника. К исключениям можно отнести обезьян, которые имеют бинокулярное зрение и не являются хищниками.

Во время чихания человек, пусть на доли секунды, закрывает глаза. Учёные пока не выяснили причину этого. По одной гипотезе, так организм защищает глаза от микробов и бактерий, вылетающих при чихании. По другой, это часть общего рефлекса, ведь при чихании сокращается много мышц не только в носу и на лице, но и по всему телу.

У коз, овец, мангустов и осьминогов горизонтально вытянутые, почти прямоугольные зрачки. У некоторых скатов форма зрачков напоминает полумесяц. Зрачки некоторых гекконов состоят из вертикально соединённых утолщений. Пожалуй, самые оригинальные зрачки у каракатиц – они напоминают гладко изогнутую букву W.

Голубой цвет глаз – это результат мутации в гене HERC2, из-за которой у носителей такого гена снижена выработка меланина в радужной оболочке глаза. Возникла эта мутация примерно 6-10 тысяч лет назад в северо-западной части черноморского побережья, так что все люди с голубыми глазами могут считаться родственниками.