Pourquoi l'œil humain a-t-il un blanc ?
― Beaucoup d'animaux cachent la direction de leur regard
Regardez de près les yeux d'un gorille ou d'un chimpanzé au zoo : on y voit à peine de blanc. Seul l'œil humain montre, autour de l'iris, un blanc large et éclatant. Ce blanc est comme un panneau qui indique aux autres « où je regarde ». Beaucoup d'animaux auraient caché ce panneau, alors que l'être humain aurait choisi de l'afficher.
En classe, le professeur regarde en silence le fond de la salle. Son visage reste tourné vers l'avant, et pourtant tout le monde se retourne.
À la maison, votre chien vous fixe. Mais ses yeux sont presque tout noirs, et on ne sait pas trop ce qu'il regarde.
Pourquoi le regard humain est-il le seul à se lire aussi nettement ? La réponse se trouve dans la partie blanche autour de l'iris.
Seulement deux raisons
Dès que l'iris bouge un peu, la largeur du blanc change de chaque côté. Grâce à ce contraste net entre blanc et noir, on lit la direction du regard même de loin.
Être repéré quand on guette une proie ou qu'on défie un rival est un désavantage. C'est pourquoi, chez beaucoup de primates, la partie correspondant au blanc de l'œil est de couleur sombre et peu visible.
Le blanc de l'œil sert donc à « montrer le regard ». Pourquoi l'être humain a-t-il fini par avoir des yeux qui dévoilent ses intentions ? Voyons cela pas à pas.
À quelle distance peut-on lire un regard grâce au blanc ?
Le globe oculaire est une sphère d'environ 2,4 centimètres de diamètre. Le blanc de l'œil est la couleur de la solide membrane qui l'enveloppe (la sclère). Chez l'humain, cette membrane est blanche, et on la voit largement entre les paupières.
Déplacez le curseur de la figure 1. Quand le globe oculaire tourne un peu, l'iris se décale de quelques millimètres. Dans l'œil de gauche, la largeur du blanc change de chaque côté, et le décalage se repère tout de suite. Dans l'œil de droite, le blanc a une couleur proche de celle de l'iris. Pour le même mouvement, la limite devient floue et difficile à voir.
Le calcul montre que lorsque le globe oculaire tourne de 10 degrés, l'iris se décale d'environ 2 millimètres. Pour une personne ayant une acuité de 1,0, cela signifie qu'on peut lire ce décalage jusqu'à environ 7 mètres. Dans la réalité, ce n'est qu'une estimation, qui varie avec la lumière et l'orientation du visage. Mais une telle portée n'est atteinte que grâce au fort contraste entre le blanc et le noir.
Pourquoi les autres animaux cachent-ils leur regard ?
En 1997, deux chercheurs japonais, Hiromi Kobayashi et Shiro Kohshima, ont comparé par la photo les yeux de 88 espèces de primates. Résultat : la seule espèce dont la sclère n'est pas du tout colorée était l'humain. L'allongement horizontal de l'œil et la surface de blanc visible étaient aussi les plus grands chez l'humain, selon leur rapport.
Chez la plupart des autres primates, la partie correspondant au blanc de l'œil avait une couleur sombre, proche de celle de l'iris et de la peau du visage. Ainsi, il est difficile de lire de l'extérieur dans quelle direction pointe le globe oculaire.
Le regard trahit la « prochaine action » que l'on a en tête. Un prédateur repéré voit sa proie s'enfuir. Dans un groupe, chez certains animaux, fixer quelqu'un du regard revient à lancer un défi. Dans la nature, il y a beaucoup de situations où cacher son regard aide à survivre.
Alors pourquoi l'humain fait-il le contraire ? L'idée la plus défendue est celle de « l'œil coopératif ». Dans une étude de 2007, des bébés d'environ un an suivaient le regard d'un adulte même quand celui-ci bougeait seulement les yeux, sans bouger la tête. Les grands singes, comme les chimpanzés, suivaient surtout l'orientation du visage. En se montrant mutuellement leur regard, les humains se seraient peut-être dit « regarde là-bas » et auraient ainsi coopéré.
La plupart des chiens ont des yeux dont le blanc se voit mal. Pourtant, selon certaines études, les chiens qui vivent depuis longtemps avec des humains savent très bien lire la direction que ceux-ci indiquent des yeux. L'humain a un œil qui se montre, le chien a développé le talent de le lire : les deux s'emboîtent à merveille, et c'est ce qui est amusant.
En résumé
Le blanc de l'œil fait ressortir la position de l'iris sur un fond blanc et signale la direction du regard de loin. Chez beaucoup de primates, la partie correspondante est sombre, et le regard reste caché. Seul l'être humain aurait choisi la voie de la coopération par le regard partagé.
Le blanc de l'œil, c'est un panneau pour confier son regard à l'autre.
L'humain a abandonné « l'œil qui cache » pour coopérer grâce à « l'œil qui montre ».
Pour savoir pourquoi les yeux des animaux brillent la nuit, lisez « Pourquoi les yeux des animaux brillent-ils dans le noir ? » ; pour savoir pourquoi l'œil humain ne voit pas les ultraviolets, lisez « Pourquoi l'œil humain ne voit-il pas les ultraviolets ? ».
- Demandez à un proche ou à un ami de garder le visage de face et de regarder à droite ou à gauche en ne bougeant que les yeux.
- Éloignez-vous à 1 mètre, 3 mètres, puis 5 mètres, et devinez de quel côté la personne regarde.
- Ensuite, faites-lui porter des lunettes de soleil, ou assombrissez la pièce, et recommencez. Comparez les distances auxquelles vous devinez juste quand le blanc de l'œil se voit mal.
Au zoo, regardez aussi de près les yeux des gorilles et des orangs-outans. La limite entre l'iris et le pourtour y est bien moins visible que chez l'humain.
Pour aller plus loin ― termes, formules et liens avec les manuelsLe niveau de chaque passage est indiqué, du collège aux cours universitaires spécialisés
- CollègeAu programme de sciences du collège
- LycéeAu programme de « biologie » et de « mathématiques I » du lycée
- Lycée+Approfondissement du lycée, ou encadré de manuel
- Univ.Absent du lycée : matière spécialisée de l'université (morphologie comparée, psychologie du développement)
- RechercheQuestions que les chercheurs étudient encore, non enseignées comme acquises, même à l'université
CollègeVocabulaire : ce phénomène a un nom
- Sclère : solide membrane qui enveloppe le globe oculaire. Chez l'humain, elle paraît blanche : c'est le « blanc de l'œil ».
- Iris : partie colorée de ce qu'on appelle couramment le « noir » de l'œil. Le trou central est la pupille, qui règle la quantité de lumière.
- Suivi du regard : fait de suivre des yeux le regard d'autrui pour regarder la même chose. On l'observe même chez les bébés qui ne savent pas encore parler.
CollègeLycéeVérifier par une formule : à quelle distance lit-on le mouvement du regard ?
On considère le globe oculaire comme une sphère et on calcule avec la trigonométrie de combien l'iris se décale latéralement. On cherche ensuite la distance à partir de laquelle ce décalage paraît plus grand que le plus petit angle que l'acuité visuelle permet de distinguer.
| En symboles | x ＝ R × sin θ 、 d ＝ x ÷ φ |
| En mots | Décalage de l'iris ＝ rayon du globe × sinus de l'angle de rotation. Distance de lecture ＝ décalage de l'iris ÷ plus petit angle distinguable |
| D'où viennent ces formules ? | Le globe oculaire est une sphère qui tourne autour de son centre : le décalage latéral d'un point de sa surface se calcule donc avec la trigonométrie. La formule de la distance vient du fait que, pour un petit angle, « angle ＝ longueur ÷ distance ». |
| Symbole | Signification et unité |
| x | Longueur du décalage latéral du centre de l'iris (mm) |
| R | Rayon du globe oculaire (mm) |
| θ | Angle de rotation du globe oculaire |
| φ | Plus petit angle distinguable grâce à l'acuité visuelle (radian) |
| d | Distance à laquelle on distingue le décalage (mm) |
| Diamètre du globe oculaire (adulte) | environ 24 mm |
| Valeur du sinus de 10 degrés | environ 0.174 |
| Angle distinguable avec une acuité de 1,0 (1 minute d'arc) | environ 0.00029 radian |
| Rayon du globe oculaire (mm) | 24 ÷ 2 ＝ 12 |
| Décalage de l'iris pour une rotation de 10 degrés (mm) | 12 × 0.174 ≒ 2.1 |
| Distance à laquelle on distingue ce décalage (mm) | 2.1 ÷ 0.00029 ≒ 7241 |
| Conversion en mètres | 7241 ÷ 1000 ≒ 7.2 |
Il suffit de tourner le globe oculaire de 10 degrés pour que l'iris se décale d'environ 2 millimètres. Si le contraste entre blanc et noir est net, ce décalage se lit jusqu'à environ 7 mètres. Mais c'est une valeur maximale, obtenue dans des conditions où l'on distingue des traits noirs et blancs bien nets. Quand le blanc de l'œil est sombre, la limite devient floue et la distance de lecture est probablement bien plus courte.
LycéeLycée+Pourquoi le blanc est blanc, et comment on le distingue
LycéeLa sclère est une membrane faite de fibres de collagène entremêlées de façon irrégulière. Comme les fibres ne sont pas alignées, elles diffusent la lumière dans toutes les directions, et la membrane paraît blanche. La cornée, elle aussi faite de collagène mais aux fibres rangées de façon régulière, est transparente.
Lycée+La facilité à distinguer la limite d'un objet dépend fortement de la différence de luminosité (le contraste). Les tests d'acuité visuelle se font en noir sur blanc, à fort contraste : la valeur d'1 minute d'arc correspond donc aux « meilleures conditions ». Quand le blanc de l'œil est sombre, la différence de luminosité avec l'iris diminue, et il faut s'approcher pour voir le même décalage.
Univ.Morphologie comparée et « hypothèse de l'œil coopératif »
Kobayashi et Kohshima (1997) ont mesuré, chez 88 espèces de primates, l'allongement horizontal du contour de l'œil (le rapport largeur/hauteur) et la proportion de sclère visible (l'indice d'exposition de la sclère). L'humain avait les valeurs maximales pour les deux, et ils l'ont décrit comme la seule espèce à sclère non pigmentée. Ils interprètent la sclère sombre de la plupart des primates comme un « camouflage du regard ». L'étude de Tomasello et ses collègues, en 2007, a montré que les bébés humains suivent le regard en se servant de la direction des yeux ; elle est connue sous le nom d'« hypothèse de l'œil coopératif ».
📖 Dérivation de la formule et suite : Kobayashi et Kohshima, « Unique morphology of the human eye » (Nature, 1997) ／ Acuité visuelle (Wikipédia japonais)
RechercheCe qu'on ne sait pas encore bien
- Le blanc de l'œil est-il vraiment propre à l'humain ? Des recherches ultérieures ont rapporté que certains chimpanzés et bonobos ont une sclère relativement claire. L'idée que « seul l'humain est spécial » est en train d'être revue comme une question de degré.
- La coopération est-elle la seule raison du blanc ? La couleur du blanc de l'œil indique aussi l'état de santé, par la rougeur ou le jaunissement. D'autres hypothèses sont discutées, par exemple une sélection comme signal de bonne santé.
- D'où vient la capacité du chien à lire le regard humain ? Selon les études, on la voit soit comme acquise au contact des humains, soit comme innée.
Le contenu de cet article n'est donc lui aussi qu'une « explication dans l'état actuel des connaissances ». L'histoire de l'évolution du blanc de l'œil continue d'être réécrite.
Liens avec les manuels (par niveau)
| Niveau | Matière et chapitre | Où dans cet article |
|---|---|---|
| Collège | Sciences : « Structure du corps des animaux (organes des sens) » | Fonctionnement de la sclère, de l'iris et de la pupille |
| Lycée | Mathématiques I : « Trigonométrie » ／ Biologie : « Réactions et comportements des animaux » | Calcul du décalage de l'iris, regard et comportement |
| Lycée+ | Vision et contraste | Pourquoi un blanc sombre se lit mal |
| Univ. | Morphologie comparée, psychologie du développement | Comparaison de 88 espèces, suivi du regard chez le nourrisson |
| Recherche | Évolution humaine, éthologie | Débat sur l'origine du blanc de l'œil |
| ― | Lien avec la vie quotidienne | Pourquoi les lunettes de soleil rendent les expressions et intentions plus difficiles à lire |
- Kobayashi H., Kohshima S. "Unique morphology of the human eye." Nature 387, 767–768 (1997)
- Tomasello M. et al. "Reliance on head versus eyes in the gaze following of great apes and human infants: the cooperative eye hypothesis." Journal of Human Evolution 52 (2007)
- Wikipédia japonais, article « Sclère » (強膜)
- Wikipédia japonais, article « Acuité visuelle » (視力)
※ Cet article est une vulgarisation scientifique destinée au grand public. Les valeurs indiquées sont des ordres de grandeur et des estimations pour comprendre le mécanisme. Il existe plusieurs hypothèses sur l'évolution du blanc de l'œil, et cet article se limite à présenter des études représentatives. Si une rougeur ou un jaunissement de l'œil persiste, consultez un ophtalmologue ou un établissement médical.