Waarom bevinden onze ogen zich niet aan de zijkanten van het hoofd, maar kijken we vooruit? Dit komt deels door de noodzaak om 3D-beelden waar te nemen, maar BBC Future vond ook andere redenen.
Is het je ooit opgevallen dat de meeste dieren in een dierentuin in een van de twee groepen vallen? In sommige gevallen bevinden de ogen zich aan de zijkanten van het hoofd (dit zijn kippen, koeien, paarden, zebra's), terwijl ze in andere dichterbij staan en vooraan staan (deze groep omvat apen, tijgers, uilen en wolven). De bezoekers van de dierentuin zelf - mensen - behoren uiteraard tot de tweede groep. Wat is de reden voor dit verschil?
De locatie van de ogen is altijd een compromis. Wanneer de ogen vooraan staan, zendt elk van hen een beeld naar de hersenen vanuit zijn eigen gezichtshoek, en door deze beelden op elkaar te leggen, neemt een persoon diepte waar. Dieren met ogen aan de zijkanten kunnen de derde dimensie niet zien, maar hun zicht is veel breder.
Waarschijnlijk is de positie van de ogen bij verschillende dieren anders gevormd. Sommige schildpadden hebben bijvoorbeeld ogen aan de zijkanten, maar de hersenen verwerken visuele informatie alsof hun ogen vooruit kijken - misschien komt dit door het feit dat wanneer de schildpadden hun hoofd onder de schaal trekken, hun ogen alleen licht van voren waarnemen. alsof ze zich voor het hoofd bevinden. Maar waarom had onze tak van de evolutionaire boom - primaten - ogen vooraan? Hiervoor zijn veel verklaringen.
In 1922 schreef de Britse oogarts Edward Treacher Collins dat vroege primaten een visie nodig hadden die "hen in staat zou stellen om nauwkeurig van tak naar tak te slingeren en te springen … voedsel met je handen pakken en naar je mond brengen". Daarom besloot de wetenschapper dat ze tijdens het evolutieproces het vermogen ontwikkelden om afstanden te schatten.
In de volgende decennia werd Collins 'hypothese herhaaldelijk herzien en verfijnd, maar de essentie bleef lange tijd onveranderd: tijdens het evolutieproces gingen de ogen van onze voorouders naar voren om nauwkeurig de afstand te schatten wanneer ze van boom naar boom sprongen. De kosten van fouten bij het bepalen van de afstand tussen bomen waren inderdaad aanzienlijk. "De straf voor de misrekening was een val van een hoogte van enkele meters naar een land vol vleesetende dieren", schreef visueel therapeut Christopher Tyler in 1991.
Promotie video:
Het zwakke punt van de hypothese van Collins is dat veel dieren die in bomen leven - bijvoorbeeld eekhoorns - ogen aan de zijkanten hebben. Daarom stelde de Amerikaanse bioloog en antropoloog Matt Cartmill in 2005 een andere hypothese voor, gebaseerd op de kenmerken van de visie van roofdieren, die de afstand heel goed kunnen inschatten. Volgens Cartmill kunnen ze hierdoor prooien volgen en vangen, of het nu gaat om een luipaard die achter een gazelle kruipt, een havik die zich vastklampt aan de klauwen van een haas of een van de primaten die een insect van een tak grijpt.
De wetenschapper vond deze verklaring erg elegant, omdat het het mogelijk maakte andere evolutionaire veranderingen te begrijpen die kenmerkend zijn voor primaten. Vroege primaten vertrouwen bijvoorbeeld op zicht in plaats van geur om te jagen. Cartmill besloot dat de verslechtering van zijn reukvermogen een bijwerking was van de oogconvergentie: er was gewoon niet veel ruimte over voor de neus en voor de zenuwen die hem met de hersenen verbinden - alle ruimte werd ingenomen door de ogen.
De Amerikaanse neurowetenschapper John Allman nam de hypothese van Cartmill over en verfijnde deze op basis van informatie over nachtelijke roofdieren - tenslotte hebben niet alle roofzuchtige dieren ogen vooraan. Bij katten, primaten en uilen bevinden ze zich inderdaad aan de voorkant van het hoofd, en in mangoesten, tupai en vliegenvangers - aan de zijkanten. Allmans bijdrage aan de ontwikkeling van deze hypothese bestaat uit de aanname dat een dergelijk zicht noodzakelijk is voor degenen die 's nachts jagen - bijvoorbeeld katten en uilen - omdat de ogen het licht van voren beter waarnemen dan aan de zijkanten. De vroege primaten jaagden 's nachts en misschien is het juist vanwege deze verslaving aan de nachtjacht dat al hun nakomelingen, inclusief de mens, ogen aan de voorkant hebben.
De Amerikaanse theoretisch neurowetenschapper Mark Changizi had een andere verklaring. In 2008 publiceerde hij een artikel over "X-ray vision" in de Journal of Theorhetic Biology (VS), wat suggereert dat onze voorouders met de ogen door dicht gebladerte en nauw verweven takken konden kijken.
De luide naam "X-ray vision" komt van een merkwaardig fenomeen beschreven door Changizi: "Als je je vinger verticaal voor je ogen houdt, je blik gericht op een voorwerp achter de vinger, komen er twee afbeeldingen van de vinger de hersenen binnen, en beide zullen transparant zijn." Het blijkt dus dat een persoon door een vinger kan "kijken", zoals met behulp van röntgenfoto's.
Door de stapel bomen in het bos is het moeilijk om alleen grote dieren te zien, zoals primaten. Kleinere eekhoorns, zoals eekhoorns, hebben deze moeilijkheid niet, omdat hun kleine kop gemakkelijk tussen takken en bladeren kan persen. Grote dieren die niet in het bos leven, hebben ook voldoende ogen die zich aan de zijkanten bevinden.
Dus de reden dat onze ogen vooraan zijn, is nog niet vastgesteld. Elke hypothese heeft zijn eigen sterke en zwakke punten. Maar ongeacht waarom we zo'n visie nodig hadden - om van tak naar tak te springen, smakelijke beestjes te vangen of door gebladerte te kijken - het is duidelijk dat deze oogpositie wordt geassocieerd met het leven tussen de bomen.
