המצאת העין: כיצד התערבות האבולוציה בתהליך התפתחות של איבר הראייה הבסיסי

Anonim

קטן, ענק, רגיש מאוד, גס. העיניים בממלכת החיות הן אחד המבנים הנוכחים והמגוונים ביותר, אך גם בין המסתוריים ביותר. עד כדי כך שאפילו דרווין, אבי האבולוציה, חשב שיוכלו להטיל ספק בתאוריה שלו (הוא חשב שזה מופרך לחשוב שרק הברירה הטבעית יכולה הייתה לבנות מבנה מושלם כמו העין). אך הם גם כה חיוניים, שלדעת כמה חוקרים, החיים על כדור הארץ "גילו" את האיבר כדי ללכוד קרני אור לא פעם אחת, לא פעמיים, אלא יותר מ -40 פעמים.

ואכן מבט קצר על כל המינים חושף כמות מרשימה של פתרונות. אם אנו רוצים לבנות סולם של מורכבות (שאינה סולם "אבולוציוני" - לכל עין יש את הערך שלה וההיסטוריה שלה, ללא קשר לאופן בו היא נוצרת), אנו מתחילים עם כתמים פשוטים מאוד על העור שבהם תאים מסוימים קיבלו את התפקיד לתפוס קרני אור. ברור כי "עיניים" אלמנטריות אלה יכולות רק לתפוס את ההבדל בין אור לצל, ולאפשר לבעל החיים להסתתר בין נקיקי האדמה, הרחק מאור יבוש השמש והאויבים שיכולים לראות אותם.

לא לפספס

ראו את העולם דרך עיניהם של תמנונים, מדוזות, דולפינים, דגים ורכיכות: במולטימדיה זו!

עיניים מסוג זה קיימות בבעלי חיים פשוטים מאוד, כמו תולעים שטוחות (נקראות גם תולעי שטוח ) שחיות בחול או מתחת לסלעים במים מתוקים או בים. כדי לשפר את המראה החל משם, די פשוט לקבור את האזור הרגיש עד שהוא הופך להיות חלול עם "כניסה" קטנה, סוג של תלמיד בו מרוכזים קרני האור, ולאפשר כזו (גם אם מינימלית) הכיווניות. עכשיו אתה יכול לראות לפחות במעומעם מאיפה האור בא, ואתה יכול לברוח לצד השני. זוהי עין, עם זאת, ללא הגנה וללא עדשה המתמקדת: כך גם אלה של אחד הרכיכות העתיקים ביותר, הנאוטילוס . למי שחי בעומק רב אין צורך דחוף לתצוגה מדויקת.

אולם העדשה היא ההמצאה שאפשרה לעין לבצע קפיצה מכרעת באיכותה. לא עוד רק הבדלים באור וצל או בצורות מאיימות מעורפלות. עין עם גבישים וקרנית, שכבת מגן מול "חור קטן" ממנו אור עובר, האישון, דומה מאוד לזה של בעלי החיים המוכרים לנו, כמו יונקים, עופות. עם זאת, אם אנו מסתכלים היטב על השליטים האמיתיים של כדור הארץ, פרוקי רגליים (שכוללים בין השאר חרקים וסרטנים), אנו מגלים כי לעיניהם יש צורה שונה לחלוטין. במקום להיווצר על ידי מבנה יחיד התופס ו"אסף "קרני אור בכדי לשלוח אותם למוח, לזבובים, לדבורים ולסרטן יש עיניים הנוצרות על ידי חלקים זעירים רבים, שכל אחד מהם מסוגל לתפקד כעין, ואוסף קרניים אור כדי להשאיר למוח את המשימה לעבד אותם.
עיניים רבות נראות דומות, אך בעיקרון הן שונות לחלוטין; גם אם רכיכות כמו תמנון ודיונון הן בעלות עיניים הדומות לשלנו, למשל, הארגון שלהן שונה לחלוטין (והרבה יותר טוב מזה של יונקים - למשל תמנון לא מסתכן בניתוק הרשתית). לפיכך, לדברי חלק מהאבולוציה, משמעות הדבר היא שהחיים עבדו קשה כדי להמציא דרכים שונות להגיע תמיד לאותו איבר. אך אחרים טוענים כי בבסיס הכל יש מולקולות רגישות לאור (מה שנקרא אופסינים) וכמה גנים (כמו Pax-6) שנמצאים בכל מקום, הפועלים באותה צורה עבור כל בעלי החיים ותמיד נותנים את אותן הוראות בהתפתחות העוברית. לבנות איבר חוש הלוכד אור. העין כהמצאה של אבות, או תגלית ממשיכה לאורך כל תולדות החיים, אם כן? חלק מהאבולוציה, כמו ראסל פרנלד, כרתו את ראשו של השור באומרו כי ההוראות והחומרים הבסיסיים זהים, אך כיצד להרכיב אותם הוא ההתפתחות והפנטזיה של המין.