Читать книгу Революция в зрении. Что, как и почему мы видим на самом деле - Марк Чангизи - Страница 9

Ваша кожа (точнее, кожа представителей вашего сообщества) выглядит бесцветной. Нужно это для того, чтобы вы были способны улавливать малейшие изменения ее окраски. Но что это могут быть за изменения?

Многие из них нам хорошо знакомы, хоть мы не всегда об этом задумываемся. Мы вспыхиваем от смущения, багровеем от ярости и бледнеем, как полотно, от ужаса. Когда вы задыхаетесь, ваше лицо синеет. Наблюдая за матчем по боксу или боевому искусству, нетрудно заметить на коже проигравшего (а иногда и победителя) темные синяки, не говоря уже о ярко-красной крови. Когда вы занимаетесь спортом, ваше лицо краснеет, а когда чувствуете слабость, оно может стать белым или желтым. Когда вы смотрите на младенца, старательно наполняющего свой подгузник, то видите, как его лицо приобретает пурпурный оттенок. У детей цвет лица меняется и во время плача. Когда мы испытываем сексуальное возбуждение, наши половые органы отчетливо изменяют свой цвет (и размер). Кожа, под которой пролегают вены, кажется нам голубовато-зеленой.

Эти оттенки и связанные с ними эмоции находят отражение в культуре. Гневные лица обычно рисуют красными, и этот же цвет нередко используют для обозначения агрессии, опасности и силы. Дьявол – красного цвета. Когда персонажи мультфильмов смущаются, их лица приобретают розовый оттенок. Женщины в красном (красное платье – это, можно сказать, стереотип) воспринимаются как агрессивные и сексуальные: психологи Эндрю Эллиот и Даниэла Ньеста обнаружили, что женщины, одетые в красное, кажутся мужчинам (но не женщинам) привлекательнее. Кровь и кожа упоминаются даже в самом определении слова “красный”, которое дается в “Оксфордском словаре английского языка”: “По отношению к щекам (или коже лица) и губам – естественный здоровый цвет”. И еще: “О человеке или о его лице: временно налившийся кровью, особ. вследствие какого-л. внезапного впечатления или эмоции; вспыхнувший или зардевшийся от гнева (застенчивости и т. п.); покрасневшее лицо, особ. в разговорной речи, выступает в качестве признака замешательства либо стыда”. Синий цвет нередко указывает на состояние грусти, а в числе различных значений слова “синий” “Оксфордский словарь” называет следующее: “мертвенно-бледный, свинцового оттенка; цвет, какой кожа приобретает вследствие удара, сильного переохлаждения, глубокого смятения и т. п.” Пурпурный цвет обычно используется для описания крайней ярости, а еще герои мультфильмов резко багровеют, когда поперхнутся едой. Кроме того, в одном из определений пурпурного также упоминается грусть: “цвет траура”. Зеленый подразумевает болезнь, а одно из определений зеленого даже дается специально по отношению к цвету лица: “зачастую в таких конструкциях, как болезненно-зеленый, бледно-зеленый – тусклый, нездоровый или желчный оттенок, признак страха, ревности, дурного расположения духа, болезни”. Лица трусливых персонажей часто изображают желтыми, и одно из жаргонных значений английского слова yellow (желтый) – “малодушный, трусоватый”. Однако, помимо этого, желтый цвет ассоциируется с радостью. На рис. 4 изображены четыре цветных “смайлика”, которыми люди пользуются, чтобы лучше передать свое настроение, а на рис. 5 приведены примеры употребления некоторых понятий цвета по отношению к коже, крови и эмоциям.

Совершенно ясно: наша кожа способна принимать самую различную окраску. Как ей это удается? И в каких пределах мы можем менять свой цвет? Как выяснилось, у нашей кожи имеется в некотором роде магическая способность с легкостью приобретать любой возможный оттенок без исключения.

Объяснить это странное свойство нам поможет кровь, точнее, два связанных с ней показателя: а) кровоснабжение кожи; б) концентрация кислорода в крови. Как мы увидим, наше цветовое зрение способно оценивать оба эти параметра. Но как именно влияют на цвет кожи их изменения? Если количество крови под кожей ниже нормы, кожа выглядит желтоватой. Если подкожной крови больше, чем обычно, кожа выглядит синеватой. Если содержание кислорода в крови повышено, кожа выглядит красноватой. А если оксигенация крови ниже нормы, кожа выглядит зеленоватой. На рис. 6 изображена ладонь студента по имени Чжан Цюн (Гас), который помог мне с этой картинкой, когда я работал в Калифорнийском технологическом институте.

Иначе говоря, желтизна или голубизна кожи определяется количеством крови под ней. Надавите на ладонь – и вы увидите, как в месте нажатия кожа станет желтой, пока кровь не прильет назад. Или просто крепко сожмите кулак и взгляните на костяшки пальцев. В тех местах, где кость давит на кожу, вы увидите желтые пятна. Обескровленная кожа выглядит не только желтой, но и более светлой. А когда содержание крови в коже возрастает, кожа синеет (а также темнеет). Чтобы увидеть кожу, количество крови под которой повышено, достаточно взглянуть на свои вены. Кожа над видимыми венами кажется синеватой (а еще чуть-чуть зеленоватой, потому что венозная кровь бедна кислородом). Другой способ увидеть кожу голубого цвета – перекрыть кровообращение в руке, сжав себе, например, запястье другой рукой, на манер жгута. Примерно через минуту крови скопится достаточно для того, чтобы кожа приобрела голубоватый оттенок. (Кроме того, рука слегка покраснеет, потому что скопившаяся кровь, в отличие от венозной, будет обогащена кислородом. В итоге из-за смешения синего и красного оттенков рука будет выглядеть пурпурной.) Возможно, из-за того, что синеватая кожа является свидетельством избытка крови, а это может быть результатом плохого кровообращения, синий цвет часто ассоциируют с апатией и грустью.

То, будет ли кожа иметь красный или зеленый оттенок, зависит от концентрации кислорода в подкожной крови. Не существует простого эксперимента, позволяющего по собственной прихоти повышать и понижать насыщенность крови кислородом, но в качестве одного из способов наблюдать переход от красного к зеленому может служить сопоставление двух примеров, обсуждавшихся ранее: кожи над венами и кожи после наложения жгута. И там, и там количество крови повышенное, но в первом случае кожа зеленовато-синяя, а во втором – красновато-синяя. Разница объясняется тем, что в первом случае кислорода в крови меньше, во втором – больше. У анемичных людей кожа нередко имеет зеленоватый оттенок, потому что содержание кислорода в их крови понижено. Возможно, это объясняет, почему зеленый цвет иногда ассоциируют со слабостью (от нехватки кислорода человек слабеет), а красный, наоборот, с силой (обилие кислорода делает нас сильнее).

Итак, мы увидели, что кожа способна приобретать разнообразные оттенки, и обсудили, каким образом кровь может быть к этому причастна. Чтобы подвести итог, давайте посмотрим на рис. 7. Регулируя интенсивность кровоснабжения кожи, можно менять ее окраску от желтого к синему, а регулируя уровень оксигенации крови, можно менять окраску кожи от красного к зеленому. Из этих не слишком захватывающих наблюдений следует нечто поистине сногсшибательное: кожа способна принимать абсолютно любой мыслимый оттенок! Почему? Да потому, что все оттенки возникают из комбинации четырех основных цветов: синего, зеленого, желтого и красного. Если уменьшить кровоснабжение и снизить содержание кислорода в крови, то кожа станет желто-зеленой. Если увеличить кровоснабжение и снизить содержание кислорода в крови, кожа станет сине-зеленой. А если увеличить кровоснабжение и при этом повысить концентрацию кислорода, кожа станет красно-синей – то есть пурпурной. Ну и, наконец, если уменьшить кровоснабжение, а содержание кислорода повысить, кожа станет красно-желтой – то есть оранжевой. Колебаний всего двух параметров крови – ее количества и ее оксигенации – достаточно для получения целой палитры.

Тут следует понимать, что если некий участок кожи кажется нам окрашенным в определенный цвет, это вовсе не значит, что мы воспринимали бы этот участок точно так же, если бы видели только его и ничего больше. Тут та же история, что и с ощущением жара или с восприятием акцентов: видимый нами цвет объекта в огромной степени определяется тем, как спектр этого объекта отличается от спектра окружающего фона. Вы видите, что ваши вены синевато-зеленые, но на самом деле они лишь кажутся вам таковыми на фоне кожи обычного цвета. Если бы вы посмотрели на вену через крохотное отверстие или узкую щель – чтобы видно было только вену, и больше ничего, – она не смотрелась бы синевато-зеленой. Ее цвет показался бы вам в той или иной степени близким к телесному (то есть персиковым, бежевым и так далее). Вена отличается от ее фона потому, что она немного синее и зеленее, и этого достаточно, чтобы мозг воспринимал ее как синевато-зеленую. Знать это необходимо, чтобы понять, каким образом наша кожа может, меняя цвет, посылать сигналы другим людям. Например, когда мы краснеем, некоторые участки наших щек принимают красноватый оттенок. Однако чтобы другие заметили эту красноту, принципиально важно, чтобы какое-то количество окружающей кожи сохранило исходную окраску. Если бы все лицо покраснело в одинаковой степени (и вы бы не наблюдали за динамикой этого процесса), получившийся цвет щек не показался бы вам красным, поскольку он не был бы краснее фона.

Чем примечательна способность кожи менять окраску? А вот чем: она указывает на то, что цветовое зрение сформировалось у нас для того, чтобы мы могли улавливать колебания цвета кожи. Не верите? Тогда ответьте: много ли вы знаете природных объектов, которые могут динамически приобретать любой оттенок и в то же время казаться бесцветными? Плоды растений в ходе созревания несколько раз меняют окраску, да и листья многократно меняют цвет в течение жизненного цикла. Но ни те, ни другие не могут принять любой оттенок, да еще и так, чтобы с легкостью переходить от одного оттенка к любому другому. Помимо нашей кожи к подобной многоцветности способны разве что кожные покровы некоторых других животных – скажем, хамелеонов или кальмаров.

Группа исследователей во главе с биологом Рут Бирн составила следующую палитру возможных расцветок каракатицевидного кальмара: палевый, белый, желтый, золотистый, коричневый и черный. Некоторые другие представители головоногих моллюсков способны приобретать и синие тона, но всегда с металлическим отливом. Тем не менее покровы этих животных, как кажется, не способны ни демонстрировать полного спектра всевозможных оттенков, ни возвращаться к “началу координат”, как бы “выключая” цвет, как это делает человеческая кожа, – по крайней мере, не для наших глаз: например, у кальмара исходная окраска видится нам серой, а у хамелеона – зеленой.

Итак, объект, способный динамично принимать любые возможные оттенки и при этом кажущийся нам не имеющим собственного цвета, в природе редкость. И если уж вам все же удалось найти такой предмет, который может и воспроизводить полную палитру красок, и возвращаться в состояние бесцветного фона, то, весьма вероятно, он был создан целенаправленно – человеком или эволюцией. Думается, что способность показывать любые цвета в сочетании с кнопкой “Выкл.” появилась у нашей кожи не случайно. Кожа – это полноцветный дисплей, спроектированный естественным отбором.

Когда женщины накладывают макияж, они откровенно занимаются цветовой сигнализацией. Некоторые из тонов, призванных прикрыть “изъяны”, имеют телесный цвет и весьма удачно называются “основой”. Другие преднамеренно яркие, например румяна. Парадокс в том, что искусственная цветовая сигнализация в действительности служит для прикрытия естественной цветовой сигнализации – той, которую в ходе эволюции лицо научилось производить, а глаза – воспринимать. Косметика – это все равно что цветная фотография, наклеенная поверх экрана телевизора: она дает яркую картинку, но полностью скрывает от нас непрерывно происходящие на экране информативные изменения. Я никогда не был поклонником женского макияжа, смутно чувствуя, что в лице, покрытом косметикой, недостает чего-то очень важного. Исследования цветового зрения и кожи подтверждают правильность моей интуиции: слишком обильная косметика узурпирует функции кожного “цветного телевидения”, попросту выключая его.

Из сравнения кожи с цветным дисплеем напрашивается вывод: кожа приобрела способность принимать любой оттенок вследствие давления отбора. Но тут возникает вопрос. Дело в том, что изменения цвета кожи вследствие колебаний параметров крови не являются новшеством, характерным только для приматов, – более вероятно, что эта особенность существовала всегда, на протяжении всей эволюционной истории млекопитающих. Выходит, в данном случае естественный отбор никоим образом не преобразовывал кожу, чтобы сделать ее многоцветной (разве что способствовал менее глубокому пролеганию капилляров на каких-то ее участках, чтобы уже имеющиеся колебания окраски стали заметнее). Мы носим все ту же старую добрую кожу, и в нас течет та же древняя кровь, что и в первых млекопитающих. Но если ни кожа, ни кровь не приобрели с тех пор новых свойств, то как наша кожа может принимать все эти разнообразные оттенки?

Разгадка такова: наше цветовое зрение возникло в ответ на естественные особенности кожи, а не наоборот. Наша кожа не менялась для того, чтобы соответствовать нашим глазам, зато глаза менялись, чтобы лучше видеть кожу. Спектральные ее свойства колеблются сегодня точно так же, как и десятки миллионов лет назад, когда цветового зрения вообще не было. Возникновение у приматов цветового зрения означало лишь, что они “установили” в глаза и в головной мозг сенсорное оборудование, предназначенное улавливать издревле присущие коже спектральные колебания, вот и все. Изначально кожа не была полноцветным “дисплеем”.