Джилберт Уайт даже не представлял, до какой степени развиты органы зрения у совы. Глаза у этих необычных птиц настолько велики, что они не могут вращаться в глазницах; вот почему они смотрят прямо вперед. Они обеспечивают птице бинокулярное зрение; чтобы изменить направление взгляда, ей надо поворачивать всю голову. Надо думать, именно поэтому шея у совы чрезвычайно гибкая, и птица может повернуть голову более чем на 360°.
Подобно сове, прекрасно приспособлены для видения ночью лиса и кошка. Они осторожно крадутся, высматривая добычу, или бродят по лесу, редко оглядываясь, так как у них мало врагов. Положение глаз облегчает этим животным жизнь: их глаза направлены прямо вперед, причем поля зрения каждого из них частично перекрываются. У кошки и лисы, как и у совы, бинокулярное зрение; при нем вдвое увеличивается вероятность обнаружить жертву. У большинства плотоядных эта вероятность еще в два раза больше благодаря тому, что в каждом глазу у них есть яркое зеркало. По мере того как в глаз проникает свет, он поглощается им и стимулирует зрение. Если свет не поглощается, зеркало отражает его и снова посылает на ретину, предоставляя ей еще одну возможность поглотить его. Все это обеспечивает кошке и лисе стопроцентное зрение и при слабом освещении.
Существование такого зеркала в глазах кошки объясняет, отчего ночью блестят ее глаза, когда на них попадает пучок яркого света. Луч от яркой лампы проходит через открытый зрачок и отражается снова с такой силой, что создается впечатление, будто глаза у кошки горят. По той же причине глаза медведя отливают оранжевым блеском, енота — ярко-желтым, у огромных лягушек — зеленым опалесцирующим и рубиново-красным — у аллигаторов.
Почти все представители семейства кошачьих, подобно аллигаторам, предпочитают рыскать по ночам в поисках добычи, используя свои чувствительные глаза на все 100 %. Но они очень любят и погреться на солнышке. От яркого дневного света их ретину защищает щелевидный зрачок, состоящий из пары особых шторок, которые могут широко раздвигаться и пропускать свет. Днем они смыкаются, как это можно видеть у кошки, и зрачок превращается в щель, образованную двумя крошечными точками, расположенными вверху и внизу на радужной оболочке.
Круглый зрачок нашего глаза регулируется тонкими мышцами, которые расположены вокруг него в радужной оболочке — цветной части глаза. Когда зрачок полностью открыт, круговые мышцы растянуты. Чтобы зрачок закрылся, они сокращаются, но лишь до какого-то предела. При максимальном сокращении мышц диаметр составляет три миллиметра, что хорошо для человека, который ночью спит, но совершенно не подходит кошке.
Вероятно, с технической точки зрения совершенно невозможно добиться того, чтобы небольшой глаз одинаково хорошо видел и днем и ночью. Может быть, поэтому летучие мыши и многие виды змей, оказавшись в темноте, судя по всему, не пользуются зрением. И полевые мыши ночью находят ягоды и семена по запаху и осязанию. Зрение служит им в основном для предупреждения о приближении врага. Глаза мыши приспособлены к тому, чтобы видеть одновременно во всех направлениях: хрусталик у них очень большой и настолько круглый, что обеспечивает мыши перископическое зрение. Его не нужно фокусировать. Зато глаз мыши одинаково плохо видит все вокруг, и вблизи, и вдали. Он чрезвычайно чувствителен к любым изменениям в поле зрения: чуть что — мышь застывает и ни движением, ни звуком но выдаст своего присутствия.
Насколько Чарльз Лэмп полагался на свое зрение в темноте, когда он говорил, что может «при свете одной свечи читать в книге молитву, напечатанную обычным шрифтом и не делать при этом много ошибок»? Ни одно животное в темноте не разглядит мелких деталей. Рыбаки используют различие в дневном и ночном зрении животных, когда после захода солнца привязывают к удочкам более грубые лески. С наступлением темноты рыба не может заметить их на фоне неба. Подобные изменения в зрении человека на протяжении суток стали известны народам Ближнего Востока еще задолго до изобретения часов. Считалось, что утро приходит к магометанскому минарету, когда верующий может отличить серую нитку от белой, а ночь наступает тогда, когда разглядеть эти нитки уже невозможно.
Кочевники-арабы, постоянно находившиеся рядом со своими лошадьми, знали, что эти животные в темноте проявляют удивительную смелость, вполне согласующуюся с тем, что у них самые большие глаза из всех наземных живых существ. Жители пустыни даже создали по этому поводу легенду. В ней говорилось, что лев и лошадь поспорили между собой, кто из них лучше видит. Они пригласили нейтральных судей и попросили задать им такие задачи, которые решили бы спор. Самое большее, что мог сделать лев, это увидеть в блюдце с молоком белый жемчуг. А лошадь разглядела черный жемчуг среди угля. Спор был решен в пользу лошади.
Не лучше ли видят в темноте голодный лев или испуганная лошадь, чем эти животные в сытом и спокойном состоянии? Человек, который участвовал в опасных военных операциях ночью или находился в темноте на торпедированном корабле, реагирует на все иначе, нежели молодой призывник. Он старается различить каждый слабый сигнал, который ему приносит зрение, так как понимает, что это может сохранить ему жизнь. Однако как бы это ни было необходимо, ни один человек не в состоянии ускорить свое зрительное восприятие в темноте. Чтобы ночью палочки нашего глаза как можно лучше оценили каждую видимую сцену, мы должны в течение нескольких секунд пристально смотреть в одном направлении, и наши глаза, как губка, будут впитывать световые впечатления от объектов.
Действительно, в темноте не существует четкой границы между видимым и невидимым. Поэтому порог нашего зрения становится предметом статистики, чем-то таким, по поводу чего человек может спорить. При любом числе попыток мы обычно опознаéм слабо освещенные объекты реже, чем освещенные сильнее. Это объясняется не тем, что глаз иногда не может сообщить мозгу об увиденном, а скорее физической природой самого света. Лучистая энергия всех видов состоит из дискретных единиц, которые излучаются или поглощаются; распространение же этой энергии имеет волнообразный характер. Вблизи порога зрения число световых единиц (квантов), поглощаемых каждую десятую долю секунды, столь мало, что оно варьирует по законам статистики. Всякий раз, когда эта неизбежная вариация возрастает до такого уровня, при котором соседние палочки адаптированного к темноте глаза за 0,1 секунды поглощают две или более единицы света, происходят химические изменения, достаточные для того, чтобы к мозгу направилась определенная информация. В самых лучших условиях наше зрение стимулируется наименьшим возможным количеством энергии, которое может дать свет.
Чтобы свет в условиях темноты мог вызвать процесс возбуждения в глазе человека, он должен соответствовать физическим характеристикам бледно-розового пигмента палочек. Обесцвечивание этого пигмента является первой ступенькой лестницы химических реакций, приводящих к ощущению света. Этот пигмент (зрительный пурпур) лучше всего поглощает световую энергию на одной определенной длине волны в той части спектра, которую мы при достаточной интенсивности видим голубовато-зеленой. Однако вблизи порога зрения мы не различаем никаких оттенков. Как писал в 1546 году Джон Хейвуд, «когда свечи погашены, все кошки серы». Только одни колбочки позволяют нам различать цвета; но чтобы вызвать в этих клетках процесс возбуждения, требуется в сто раз больше световой энергии той же длины волны, чем для палочек.
Палочки гораздо чувствительнее колбочек почти ко всем цветам видимого человеком спектра. Только в красной области спектра эта чувствительность падает настолько, что палочкам и колбочкам для реакции требуется примерно одинаковое количество энергии. На этой относительно одинаковой чувствительности палочек и колбочек в красной части спектра и несоответствии этих чувствительностей во всех остальных спектральных диапазонах основано поистине магическое воздействие красного освещения приборов, за показаниями которых нужно следить ночью, или использование красных очков для людей, собирающихся на ночное дежурство. Только при красном свете мы можем использовать центральную часть нашего зрительного поля для рассмотрения деталей при чтении печатного текста, карт или индикаторных табло, чтобы при этом существенно не нарушалось неустойчивое равновесие химических реакций, протекающих в палочковых клетках, которое соответствует темповой адаптации. Тот забытый всеми человек, который предложил, чтобы ночью на железнодорожных семафорах сигнализировали об опасности красным цветом, сделал более мудрый выбор, чем предполагал. Если только мы можем вообще заметить красный предупреждающий свет, то распознаем его немедленно. Ни в одной другой части спектра наши колбочки не видят цвет при такой малой интенсивности, при которой наши палочки начинают воспринимать свет.