Девять цветов радуги - [33]
Оказывается, в сетчатке глаза есть два типа светочувствительных клеток. Это— палочки и колбочки, получившие такие названия благодаря своей форме.
Палочка (слева) и колбочка.
Глядя на их изображение, вы сможете убедиться, что сходство со своими прообразами у них крайне отдаленное. Это лишний пример того, как тщательно следует выбирать научные термины и как осторожно приходится толковать даже самые простые слова, если они одновременно употребляются языком науки.
Внутреннее пространство глаза между хрусталиком и сетчаткой заполнено особым прозрачным веществом, называемым стекловидным телом.
Размеры светочувствительных клеток очень малы. Диаметр палочки примерно равен 0,002 миллиметра (2 микронам), ее длина около 0,06 миллиметра (60 микронов). Диаметр колбочки несколько больше, в среднем 0,005 миллиметра (5 микронов), а длина — 0,07 миллиметра (70 микронов).
В процессе эволюционного развития глаза, который впервые зародился у живых существ, населявших океан, первыми светочувствительными клетками были палочки. Они давали возможность морским животным видеть в глубинах вод, где есть лишь рассеянный солнечный свет, проникающий сквозь толщу воды. Колбочки появились гораздо позже, лишь после того, как живые существа стали приспосабливаться к жизни на суше.
В палочках содержится особое вещество розового цвета — зрительный пурпур, или родопсин. Под воздействием света зрительный пурпур разлагается, выцветает. Этот процесс идет тем быстрее, чем больше света попадает в палочку. Когда же свет прекращает действие, родопсин снова восстанавливает свои первоначальные свойства. Разложение родопсина представляет собой сложную фотохимическую реакцию, суть которой пока не очень ясна ученым. Для нас это несущественно. Важно лишь то, что эта реакция сопровождается возникновением электрохимических потенциалов в палочке или колбочке, которые по зрительному нерву передаются в мозг. Именно эти электрические сигналы переносят в мозг информацию о свете, цвете и форме предметов. В мозгу они расшифровываются особыми органами и воспринимаются как изображение окружающего.
Совсем недавно (всего лишь в 1940 году) в колбочках было открыто светочувствительное вещество фиолетового цвета, названное иодопсином. Его назначение то же, что и у зрительного пурпура. Однако роль колбочек отличается от роли палочек.
Палочки гораздо чувствительнее колбочек. Палочки позволяют нам видеть в сумерках, при слабом освещении, но зато не дают возможности ощущать и различать цвета. Пословица недаром говорит, что «ночью все кошки серы». Это не шутка. В темноте мы действительно не различаем цветов, а можем лишь определить разницу в освещенностях: дорога светлее растущих по ее обочинам кустов, дальний лес темнее неба, однако ни зелени листьев, ни синевы небес, ни цвета дорожной пыли мы не различаем. Но стоит лишь наступить дню, как все вокруг меняется, весь мир становится ярким и красочным; вместо смутных расплывчатых контуров мы видим окружающее во всем его великолепном разнообразии. Этим мы обязаны колбочкам, именно они обеспечивают цветное зрение.
Палочек в глазу человека очень много — около 130 миллионов, приблизительно в полтора раза меньше, чем населения в СССР; колбочек значительно меньше — 7 миллионов, примерно столько же, сколько жителей в Москве. Палочки располагаются по всей поверхности сетчатки, а колбочки группируются в ее центральной части, особенно в «столице» сетчатки, в так называемом желтом пятне.
Конечно, это сравнение не стоит понимать буквально. Колбочки имеются и в других частях сетчатки, а палочки содержатся и в желтом пятне. Но если в желтом пятне преобладают колбочки, то вне его господствуют палочки. Тем не менее желтое пятно не зря сравнивалось со столицей. Оно действительно чрезвычайно важный участок ретины. Потому что только те объекты, которые проектируются на желтое пятно, видны в деталях; особенно же четко мы видим те предметы, изображение которых попадает на центральный участок желтого пятна, где расположена центральная ямка. На поверхности центральной ямки имеются только колбочки (от 30 тысяч до 50 тысяч). Что же касается участков изображения, попадающих на остальную часть сетчатки — вне желтого пятна и, особенно, центральной ямки, — то они видны значительно менее четко.
Палочки и колбочки соединяются с волокнами зрительных нервов. По ним в мозг передаются сигналы, вырабатываемые палочками и колбочками. Светочувствительных клеток в глазу 137 миллионов, волокон же в зрительном нерве всего миллион. Поэтому можно предположить, что каждое из нервных окончаний «подключено» не к одной, а к нескольким клеткам. Это — правильное предположение. В периферических частях сетчатки одно нервное волокно соединяется со многими (от 100 до 400) палочками и с несколькими находящимися в этом же месте колбочками. Зато в центральной ямке каждая колбочка соединена с отдельным нервным волокном.
Все нервные волокна сходятся в глазу к одному месту и здесь образуют миллионожильный «кабель» — ствол зрительного нерва, который «подключается» к мозгу. То место сетчатки, где нервные волокна собираются в единый пучок и откуда выходит ствол зрительного нерва, не содержит светочувствительных клеток. Здесь находится слепое пятно сетчатки. Человек не воспринимает изображений, попадающих на него. Слепое пятно довольно велико, практически не меньше желтого пятна. На его поверхности могло бы разместиться изображение 11 полных лун или пятиэтажного дома, находящегося на расстоянии в несколько сотен метров.
