Эволюция человеческого глаза

Возможности человеческого глаза поражают воображение. Он способен воспринять как несколько фотонов, так и ослепительный солнечный свет. При этом перефокусировка с экрана прямо перед носом на линию горизонта занимает всего треть секунды.

Сложность механизмов, отвечающих за обеспечение столь широких возможностей, в свое время считалась столь немыслимой, что идею о появление глаза в результате эволюции не воспринимал всерьез даже сам Чарльз Дарвин.

И все же глаз сформировался именно что в результате эволюционного процесса, который начался с полмиллиарда лет назад с одиночного светочувствительного органоида, аналогично тому, что присутствует в одноклеточных организмов, наподобие эвглены. И представляет собой находящееся в основании жгутика скопление световоспринимающих белков. Попадающий на него свет вырабатывает импульс, который означает наличие еды.

У плоского червя планарии этот органоид имеет более сложную структуру и является уже не плоским, а чашевидным, что позволяет определить, с какой стороны падает свет. Это обеспечивает целый ряд преимуществ, в частности возможность найти тень и укрыться в ней от хищников.

За миллионы лет у некоторых животных чашевидная форма этого образования стала более выраженной, что сопровождалось уменьшением отверстия в передней части. Результатом стал эффект обскуры, существенно увеличивший разрешение и снизивший искажение за счет уменьшения диаметра светового пучка. Повышенное разрешение и способность к ориентации весьма пригодились наутилусу – предку современного осьминога.

Такое строение глаз уже позволяло получать простые изображения, однако следующий этап их эволюции стал возможен только после формирования хрусталики. Ученые полагают, что он образовался из прозрачных клеток, защищавших примитивный зрачок от инфекций. С появлением хрусталика внутренняя полость глаза заполнилась желеобразной массой, которая стала выполнять функции регулировки световосприятия для корректировки изображения. В то время как образованный специфическими белками хрусталик обеспечить возможность узконаправленной фокусировки света на сетчатке.

Именно благодаря хрусталику с его регулируемой кривизной глаз обрел переменное фокусное расстояние, которое позволяет видеть и вблизи, и вдали. Глаз, устроенный по принципу камеры-обскуры с дополнительным хрусталиком и лег в основу будущего глаза человека.

В ходе дальнейшей эволюции глаз приобрел выполняющую функции диафрагмы окрашенную часть сосудистой оболочки – радужку, а также обеспечивающую сохранение формы прочную внешнюю оболочку – склеру, и выделяющие защитный секрет слезные железы. При этом не меньшее значение имела шедшая параллельная эволюция мозга, в ходе которой развилась отвечающая за обработку более четкого и насыщенного изображения зрительная зона коры.

Для ученых не секрет, что глаз вовсе не гениальное творение небесного конструктора, а самая настоящая куча эволюционных костылей. Взять ту же сетчатку. У человека она инвертирована, то есть светочувствительные клетки обращены в противоположную сторону от отверстия зрачка. И для того чтобы зрительный нерв достиг светочувствительных клеток, он должен пройти через сетчатку. И в итоге, на ней имеется слепое пятно. А вот глаза головоногих, которые вроде бы ничем не отличаются от наших, развивались по другому пути, поэтому их сетчатка не инвертирована и никакого слепого пятна на ней нет.

Свои эволюционные приспособления есть и у других животных. К примеру, у так называемых рыб-четырехглазок, глаза разделены перепонкой на две части, что позволяет рыбам смотреть как над, так и под водой, отслеживая одновременно и хищников, и добычу.

У кошачьих, которые охотятся в основном ночью, развился отражающий слой, обеспечивающий максимальное световосприятие. Благодаря ему они отлично видят в темноте и по-кошачьи посверкивают на нас глазами. Добавим, что примеров разного строения глаз хватило бы на десять таких роликов.

Допустим, что сконструировать глаз поручено вам. Разработаете ли вы принципиально иную конструкцию? Вопрос хоть и странный, но смысла он не лишен. В настоящее время врачи и ученые занимаются изучением глаз различных животных с целью создания биохимических имплантатов для слабовидящих людей. И уже не за горами то время, когда устройства, созданные под зорким и пристальным взглядом человека, обеспечит его зрение, которое оставит позади все эволюционные достижения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вставьте недостающее число: * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.