بحثی جالب درباره محدودیتهای چشم انسان به دلیل آنکه ناگزیر به سیر تکاملی بوده است

دکتر سید سلمان فاطمی [ متخصص داخلی مغز و اعصاب ]آدرس وب سایت : www.dr-salmanfatemi.ir
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول تلفن مطب : 32223328 - 031

بحثی جالب درباره محدودیتهای چشم انسان به دلیل آنکه ناگزیر به سیر تکاملی بوده است :
تکامل چشم : از سلسله دروس روش تکامل پیشرفته در دانشگاه کالیفرنیا
وقتی به هر چیزی حتی در آینه نگاه میکنید، اجزایی درخشان را میبینید که بر شما احاطه دارد و چشم نام دارند .بله همه انواع حیوانات بر این اجزای درخشان اعتماد میکنند تا در محل زندگیشان ، حرکت را احساس کنند . و مثلا نگاه تیز باز شکاری که شكارش را از میان حشرات و موشها تعقیب میکند . یا نگاه در شریک رنگارنگ و درخشنده میان پروانه ها و یا مخفی شدن ناگهانی در اختاپوسی که ابری از مرکب را ازاد میکند تا دید شکار خود را از بین ببرد . پس این پیچیدگی به نام چشم به صورتی قطعی سودمند است ولی چرا مشخصا چشم اینقدر پیچیده و مرکب است ؟ چگونه در بسیاری از حیوانات چشم نمایان شده است و تکامل یافته است ؟

و چرا تا این حد چشمها مختلفند ؟
پس در این درس می کوشیم این سوالات سخت را جواب دهیم و چگونگی تکامل این ترکیبات و اجزا مختلف در چشم موجودات زنده را بفهمیم . و به این ترتیب به این سوال پاسخ دهیم که چرا در مکانیسم عمل اجزای چشم، تشابه هست و به خصوص به سوالات درباره مفهوم شباهتهای وراثتی که از سلف مشترک به ارث میرسد پاسخ دهیم ؛شباهتهایی که میتواند به حد وحشتناکی برسد و میتواند این همه تنوع و وحدت حیات را روشن کند (حیات با شکلهای مختلفش ، صفاتی مشترک دارد )

چشم های متنوع
همه انواع چشم ، سلولای حسی برای نور دارد ولی این سلولها به شکلهای مختلف عمل میکنند مثلا چشم در کرمهای تربلاریا از دسته كرمهای پهن (turbellaria) به صورت کاسه چشمی ساده است که سلولهای حسی نوری را جمع میکند و گیرنده های رنگی که مشابه به سپری نگهدارنده در برابر نور است و ماده ای رنگی ترشح میکند که میتواند نور را در موج نوری خاصی جذب کند و از ورود نور به چشم در جهتهای متفرقه جلوگیری کند و در همین زمان، فقط در یک جهت خاص اجازه ورود نور را میدهد و باعث میشود نور به کاسه بینایی برسد تا به گیرنده های نور برسد .و این روش به موجود اجازه نمیدهد تا تصویر اشیا را در ذهن خود ایجاد کند ولی به او کمک میکند تا محل صدور نور و میزان آن را مشخص کند .

چشم در انسان :
چشمها در انسان وابسته به تجهیزات متعددی است.ما صاحب عدسی چشم و قرنیه هستیم و این دو ، مسئول اصلی برای تمرکز نور وارد شده به چشم هستند و همچنین با حركت عنبیه ای که درباره میزان نور ورودی به شبکیه حکم میکند و کاملا مشابه عمل منفذ دوربین عمل میکند ، این کار را انجام میدهد.و اینها اضافه بر تعدادی از سلولهای حسی به نور در قسمت پشتی کره چشم یا شبکیه است که معلومات را جمع آوری میکند و آن را به مراکز چشمی متنوع داخل مغز و از طریق عصب بینایی منتقل میکنند .و این مکانیسم باعث میشود تا تصویر جسم در تعدادی از حیوانات شکل بگیرد .

چشمها در مگس میوه :
چشمها در مگس میوه ،از صدها واحد حسی بینایی برای نور تشکیل شده است و این واحدها (ommatidia) نام دارد و هر کدام از آنها از مجموعه ای از گیرنده های نوری تشکیل شده اند و سلولهای رنگی در محیط ، هر واحد را از واحدهای مجاور جدا میکند و مانع از ورود نور در مسیرهای مختلف میشود و مغز این اطلاعات رسیده از واحدهای مختلف را با هم جمع میکند تا صورتی واحد شکل بگیرد . مانند این چشمهای مرکب در تعدادی از موجودات زنده مختلف یافت میشود مانند (stomatopoda)

چشم چگونه عمل میکند ؟
در آن واحد و در یک لحظه میتوانی تحریكات بینایی ای را که از پنجره ماشین حسابت یا از ماشینی که از روبرو می آید ، با سرعت برق ببینی ولی چگونه چشم اینگونه عمل می کند ؟
چشم انسان همانطور که در بالا توضیح داده شد از بخشی رنگی به نام عنبیه تشکیل شده است و این قسمت از طریق تعیین حجم وگردی چشم یا مردمک که بخشی سیاهرنگ در مرکز چشم است ، از ورود نور در جهتهای مختلف به داخل چشم جلوگیری میکند

و به نوبه خود به نور اجازه می هد تا از طریق عدسی چشم که باعث تمرکز نور وارد شونده به شبکیه و قسمتهای داخلی چشم میشود ، انتشار یابد و شبکیه از گیرنده های نوری تشکیل شده است و رنگدانه خاصی روی گیرنده ها هست که میتواند نیروی نوری را جذب کند و آن را به پیامهای الکتریکی تبدیل نماید و با اعصاب خاصی ، آن را به مغز برساند و در نهایت مغز این پیامهای بسیار را که از گیرنده های نوری مختلف آمده است ، جمع میکند تا تصویر شکل بگیرد .

چشم در مهره داران در معرض سازگاریهای پیچیده ای قرار گرفته است تا در طول میلیونها سال تکامل یابد و اینها مشابه سازگاریهای دیگری است که بر این موجودات گذشته است و آن را به صورت علامتهایی برجسته در تاریخ تکاملی خود داشته است و سلف گذشته مهره داران که شبیه ماهیان بودند، گیرنده های نوری داشتند که روبروی نور وارد شونده به چشم نبود و جذب نور از طریق رنگدانه هایی که د ر قسمت پشتی سلول بود انجام میشد و این یعنی انکه عکس آن ، روی قسمت پشت که دور از مصدر نور بود ، می افتاد در حالی که الیاف عصبی آن در قسمت جلویی نزدیک به نور عمل میکرد.

و متاسفانه ما همین نوع سلولهای گیرنده نور را از اسلاف خود به ارث برده ایم و این سبب برخی مشکلات برای ما شده است و نتیجه آن است که الیاف عصبی ای که از آن سلولها خارج میشود و پیامهای عصبی را به سوی مغز ما حمل میکند، لازم است از جلوی شبکیه عبور کند و با آنکه شفافند و مانع از نوری که به سوی ما می آید ، نمیشوند ولی وقتی از چشم خارج میشوند و به مغز می رسند ، در بخشی از قسمت پشتی شبکیه به نام دیسک بینایی تجمع می یابند و این دیسک ، نقطه خروج این سلولها هست که چشم را ترک میکنند .

بنابراین نقطه خروج که با انبوهی از اعصاب پر شده است به گونه ای است که به سلولهای گیرنده نور، اجازه هیچ فعالیتی نمیدهد و در فقدان این سلولها ، دیسک بینایی نمی تواند نوری را که داخل میشود ، حس کند و به این ترتیب منطقه ای کور در آن مکان شکل میگیرد . و نکته خیلی مهم آن که هشت پا و عروس دریایی و بیشتر بی مهرگان، این روش را از ترتیب لایه های چشمی از طریق تکامل متقارب یعنی تکامل صفتی مشابه در دو نسلی که از نظر وراثتی از هم جدا هستند ،به دست آورده اند به علاوه چشم بزرگی دارند که حاوی عدسی و عنبیه همراه با گودالی وسیع در داخل است و امکان دیدی ممتاز را فراهم میکند ولی در همان وقت از آن مشکلی که ما مواجهیم رنج نمیبرند و این سلولهای گیرنده نور رو به جلو و به سوی مصدر نور هستند و الیاف عصبی از جهت پشتی چشم از آنها خارج میشوند و جلوی نور وارد شده به چشم را نمی گیرند و منطقه ای کور را تشکیل نمیدهند.