Еволюція людського ока
Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці. Або тут.
Людське око являє собою дивовижний пристрій, здатний сприйняти як декілька фотонів, так і пряме сонячне світло, а також перемкнути фокус з екрана перед вами на віддалений горизонт за третину секунди.
Фактично, структури, необхідні для такої неймовірної пристосовності раніше вважалися настільки складними, що навіть Чарлз Дарвін вважав ідею їхнього еволюційного розвитку в найвищій мірі абсурдною.
І, тим не менш, саме так це і відбулося більш ніж 500 мільйонів років тому.
Історія людського ока розпочинається с простої світлочутливої плями, яка виявлена в одноклітинних організмів, наприклад, в евглени.
Це кластер зі світлочутливих білків, зв’язаний із джгутиком організму, який активується, коли знаходить світло, а, отже, і їжу.
Більш складний різновид цієї світлочутливої плями можна знайти у плаского черва — планарії.
Маючи чашоподібну форму, замість пласкої, ці вічка краще відчувають напрям, з якого приходить світло.
Поміж інших застосувань, ця здатність дозволяє організму знаходити тінь, та ховатися від хижаків.
Впродовж тисячоліть ці чашоподібні вічка деяких організмів ставали глибшими, а отвір у передній частині ставав меншим.
У результаті проявився ефект камери-обскури, що суттєво підвищило роздільну здатність, та зменшило спотворення зображення шляхом пропускання тонкого світлового пучка всередину ока.
Наутилус, предок восьминога, використовує такі очі з маленьким вхідним отвором для підвищення деталізації та відчуття напрямку.
Хоча очі такої будови й дозволяли отримувати прості зображення, ключовим кроком на шляху до повноцінного ока є лінза.
Вважається, що вона розвинулася з прозорих клітин, які закривали очний отвір для запобігання інфекції.
А також зробила можливим заповнення внутрішнього простору ока рідиною, що оптимізували світлочутливість та обробку зображення.
Кристаліни, білки, що складають поверхню, створили структуру, що виявилася корисною для фокусування світла в одній точці на сітківці.
Саме ця лінза і є ключем до пристосовності ока, оскільки може змінювати свою кривину, щоби адоптуватися до ближнього і дальнього бачення.
Така структура з камерою-обскурою та лінзою стала основою, щоб у підсумку стати людським оком.
Наступні вдосконалення включатимуть кольорове кільце — райдужку, яка контролює кількість світла, що потрапляє в око, жорсткий білий зовнішній шар, відомий як склера, яка потрібна для збереження форми ока, та слізна залоза, що виділяє рідку захисну плівку.
Але не менш важливим був супутній розвиток мозку, а особливо його зорової кори, необхідної для обробки більш чітких та барвистих зображень.
Тепер ми вже знаємо, що будучи далеким від поняття шедевру, наше око несе в собі відбитки всіх етапів своєї еволюції.
Наприклад, сітківка людського ока є інвертованою, тобто її фоторецептори дивляться у бік, протилежний зіниці ока.
Наслідком цього є сліпа пляма — місце, де зоровий нерв пронизує сітківку, щоб досягти світлочутливого шару.
Очі головоногих молюсків, що мають схожу будову, та еволюціонували окремо, мають сітківку, спрямовану вперед, що дозволяє їм бачити без сліпої плями.
Очі інших істот демонструють різні пристосування.
Анаблепс, або так звана чотириока риба має очі, розділені на дві секції.
І це для того, щоб бачити над та під водою.
Такі очі чудово підходять для виявлення як хижаків, так і здобичі.
У котів, типових нічних хижаків, розвинувся світловідбивний шар, максимізуючи кількість світла, яку око може сприйняти, я даючи їм відмінне нічне бачення.
А також очі, що світяться в темряві.
Ми навели лише декілька прикладів з величезного розмаїття очей у тваринному світі.
Тож якби ви могли спроєктувати око, то чи зробили б ви його інакшим?
Це запитання не таке вже і дивне, яким може здаватися.
Сьогодні, лікарі та науковці вивчають різні будови очей, щоб допомогти розробити біомеханічні імплантати для слабозорих людей.
І вже у недалекому майбутньому машини, наділені точністю та пристосованістю людського ока можуть навіть перевершити його власну еволюцію.
