Прежде всего о «правиле». К огорчению фантастов, любящих украшать инопланетных или населяющих магические миры монстров рандомным количеством глаз, правило есть, – глаз должно быть именно два. Как и всякое правило, данное подтверждается бесчисленными исключениями. Одно из которых можно видеть на заглавной картинке. Там живший в морях кембрийского периода кембропахикоп, описывавшийся уже в одной из статей ранее.
Исключений много. Тут можно вспомнить и пауков с восемью глазами, и гаттерию, например, – рептилию оборудованную третьим теменным глазом, причём не рудиментарным, как у большинства позвоночных, а действующим. Но и большое количество исключений не делает их чем-то большим, чем исключения.
...Что касается кембропахикопа, – он жил в кембрии, и этом, в принципе, сказано всё. Первый период фанерозоя был временем экспериментов, безумно смелых, поскольку тогда-то даже самые идиотские эволюционные решения неизменно работали. Просто за неимением лучшего. На примере же пауков можно видеть, что те из них, которые глаза не просто «имеют», но и пользуются ими, и даже неплохо (по меркам членистоногих) видят, ограничиваются парой крупных глаз, тогда как остальные шесть редуцируются иногда и полностью.
То же можно наблюдать и у моллюсков. Глаз, вообще, простой орган, вполне очевидным путём возникавший многократно и независимо в разных линиях. В частности, эволюционно молодые гребешки, перейдя от обычного для двустворчатых прикреплённого образа жизни к подвижному, отрастили себе десятки глаз на краях мантии. Однако, у сложных, древних и многого добившихся головоногих глаз только два.
Схожий путь прошли и хордовые, начавшие со светочувствительного поля ланцетника, которое можно трактовать и как тысячи глаз, и как всего один. У доживших до наших дней бесчелюстных – миксин – шесть глаз, пять из которых получены распадом располагавшегося на голове «поля», а шестой независимо возник на противоположном конце тела, – для контроля подступов к анальному отверстию… Но у настоящих-то позвоночных всегда только два глаза, и даже гаттерия теменным глазом не «видит», не использует его, как парные глаза по бокам головы. Это лишь датчик освещённости.
...Следовательно, действительно существует некая закономерность, в силу которой в процессе эволюционного развития количество глаз сводится к минимуму. Причём, «минимум» в случае глаз не один, а два.
И это, на самом деле, очень простая и понятная закономерность. Одна из тех, которые просто не могут не работать.
В простейшей реализации «глаз» это нервная клетка, расположенная в прозрачных покровах тела. Уже в таком виде, без какого-либо дополнительного оборудования она может работать, как датчик освещённости и, одновременно, как датчик движения. Если перед обладателем глаза переместить некий предмет, или сам он начнёт двигаться относительно препятствий, освещённость изменится, и возникнет скачок сигнала на нервном волокне. Если же детектор доработать, –добавив в клетки пигмент, покровы превратив в фокусирующую свет на группе чувствительных клеток линзу, – а детекторы собрав в батарею, возможности глаза расширятся. Во-первых, по временной разбежке скачков сигнала с разных датчиков он сможет регистрировать направление движение объекта, а во-вторых, его силуэт – форму.
Тут даже не приходится напрягать воображение. Те самые задачи, которые решала эволюция 550 миллионов лет назад, полвека назад пришлось решать и конструкторам, стремившимся научить роботов что-то «видеть»…
И, собственно, в виде батареи фасеток, хорошо различимой на передней стороне головы кембропахикопа, глаз вполне функционален. Чаще всего животные не нуждаются в лучшем глазе, поскольку им просто нечем будет обработать сигнал. Более сложные трюки, такие как распознавание образа, выполнимы при наличии развитого головного мозга. Так что, не только членистоногие, но даже рептилии – змеи – «видят» (регистрируют по скачку сигнала) лишь силуэты движущихся объектов…
Ну движущихся. И что дальше? Даже для решения простейшей и, одновременно, самой важной задачи, – распознания объекта, как «добычи» или «врага», – желательно, кроме формы, понимать ещё и его размер. Видимый же размер зависит от расстояния. Следовательно, нужен дальномер. То есть, второй глаз, расположенный так, чтобы между ним и первым было некое «плечо». Наиболее очевидным решением будут два глаза по бокам головы в горизонтальной плоскости. Потому что движение цели чаще происходит в плоскости горизонтальной.
Можно ли те же функции, – датчика движения, формы и дальномера, – возложить на один глаз? В принципе, да, – про кембропахикопа остаётся только гадать, но ракам-богомолам это удалось. Однако, работать дальномер будет хуже. Плечо меньше. Главное же, обработка сигнала, приходящего не только с крайних точек, но и со всех промежуточных, осложнится. У раков-богомолов, из этих соображений, кстати, каждый глаз делится на три секции, из которых лишь крайние работают как дальномер.
Можно ли добавить глаза? Ну… случай гаттерии показывает, что можно. Но он же и порождает вопрос «зачем»? Разве информацию об освещённости нельзя получить путём обработки сигнала с основных глаз? Ещё в палеозое позвоночные решили, что вспомогательные глаза не нужны, – их задачи с ещё большим успехом могут выполнить глаза основные.
Даст ли что-то третий, четвёртый, пятый глаз, если это глаза полноценные? Даст, конечно. Во-первых, просто резерв. Во-вторых, глаз на затылке часто бывает просто критически нужен… Но при такого рода рассуждениях из виду упускается, что глаза удовольствие не бесплатное. Отрастить такой орган хоть на заднице – не проблема ни разу (минога сделала), однако, обработка сигнала очень сильно грузит центральную нервную систему. Полезность же глаза куда больше зависит именно от качества обработки сигнала, чем от эффективности самого прибора.
Эволюционная тенденция снижения количества глаз и конечностей является общей и фундаментальной. При неизменном количестве операций в секунду, из сигнала с двух глазных нервов информации получится выдавить больше, чем если разбрасываться на три и более.