Какая польза от половины глаза?

Последняя редакция 25.05.2023

Первый шаг в зрении - это обнаружение фотонов. Для того чтобы уловить фотон, специализированные клетки используют молекулу, которая называется 11-цис-ретиналь. Когда фотон света взаимодействует с этой молекулой, он изменяет ее форму. Эта форма называется транс-ретиналь. Такое изменение приводит к изменению формы другой молекулы, которая называется родопсином. Новая форма родопсина называется метародопсином II. Метародопсин ІІ присоединяется к другому протеину, трансдусину, заставляя его отпустить присоединенную молекулу GDP и подобрать молекулу GTP.

Молекула GTP-трансдусин-метародопсин II присоединяется к другому протеину, который называется фосфодиэстераза. Когда это происходит, фосфодиэстераза расщепляет молекулы, которые называются cGMPs. Расщепление cGMPs уменьшает их количество в клетке. Такое уменьшение cGMPs воспринимается ионным каналом. Ионный канал закрывается и не дает иону натрия проникать в клетку. Блокирование проникновения натрия в клетку является причиной нарушения баланса заряда вдоль мембраны клетки. Это нарушение равновесия заряда посылает электрический ток в мозг. Мозг интерпретирует этот сигнал, а результат называется зрением.

Необходимо много других протеинов, чтобы вернуть упоминавшиеся молекулы к их первоначальным формам, чтобы они могли уловить другой фотон света и дать сигнал мозгу. Если какой-нибудь из этих протеинов или молекул отсутствует, зрение не состоится.

Вот каковы в упрощенном виде физико-химические процессы, происходящие в любом, даже самом простом, глазу. Теперь посмотрим, каккие бывают устройства глаз.

У некоторых одноклеточных животных есть светочувствительное пятно с небольшим пигментированным экраном перед ним. Экран закрывает часть света, приходящего с одного направления, что даёт этому животному некоторые намёки насчёт направления на источник света.

Многоклеточные животные - черви и некоторые моллюски имеют подобное устройство, но светочувствительные клетки находятся в небольшой чашечке. Это решение даёт некоторое улучшение определения направления, так как каждая клетка выборочно ограждена от световых лучей, входящих в чашечку с её стороны. В непрерывном ряду - от плоского участка светочувствительных клеток, через неглубокую чашечку к глубокой чаше, каждый шаг в ряде являл собой оптическое улучшение. Углубляя чашу, в конечном счёте получается безлинзовая камера-обскура. Имеется непрерывный ряд от неглубокой чаши, до камеры-обскуры.

Камера-обскура формирует изображение. Моллюск наутилус имеет пару камер-обскур в качестве глаз. У этих глаз в основном такая же форма, как и у наших, однако хрусталик отсутствует, а зрачок - только дырка, которая позволяет морской воде заполнять глаза. Бесхрусталиковый глаз лучше, чем его полное отсутствие.

Когда глаз имеет форму кубка, то почти любой, минимально выпуклый прозрачный или даже полупрозрачный материал, закрывающий его горлышко, принесёт улучшение, благодаря небольшой способности фокусировать свет. Он собирает свет по всей своей площади, и концентрирует его на меньшей площади ретины. И как только такой примитивный протохрусталик возник, так появился непрерывно возрастающий ряд улучшений, в ходе которых хрусталик утолщается, делается прозрачнее, вносит меньше искажений. Родственники наутилуса, кальмары и осьминоги, обладают настоящим хрусталиком, очень похожим на наш, хотя их прародители развили принципиально тот же вид глаза полностью независимо от наших.

Насчитывается 9 основных принципов формирования изображения, которые используются в глазах, и большая их часть независимо развивалась много раз. Например, принцип глаза-рефлектора радикально отличается от глаза-рефрактора и был независимо "изобретён" некоторыми моллюсками и ракообразными. Другие ракообразные и насекомые имеют фасеточный глаз - в самом деле это батарея из большого количества крошечных глазков. Другие моллюски обладают линзовым глазом или глазом-обскурой. У человека глаз в виде линзы, собирающей свет. У каждого из этих типов глаз существовали различные эволюционные стадии, которым соответствуют работающие глаза каких-то других, ныне здравствующих современных животных.

Впервые зрение появилось около 540 миллионов лет назад. Сначала у одноклеточных организмов появилось светочувствительное пятно - "глазок". На первом этапе он использовался для измерения интенсивности падающего света, определения времени суток или оценки глубины вод, на которой находится животное. Способность различать свет было жизненно необходимым.

По мере усложнения жизни и появления новых видов эволюционировал и глаз. Происходила группировка светочувствительных клеток в виде "пятна". С появлением глазных пятен у медуз (около 500 миллионов лет назад) эти организмы могли ориентироваться в пространстве и отслеживать передвижения других организмов.

У ресничных червей появляется уже два пятна, и каждое из них содержит тысячи фоточувствительных клеток. Обладатели таких глаз способны различать информацию, поступающую с разных направлений и сводить ее в единую картинку - довольно размытую, но все же позволяющую составить представление об окружающем мире. Эти пятна лишь наполовину погружены в чашку пигмента - прообраза современного глаза. Постепенно образуется желобок, так называемый "бокал глаза". Например, это можно увидеть у речных улиток. Это поворотный момент, когда животные не просто улавливают световые сигналы, а начинают воспринимать зрительные образы. Видимость таким глазом как через матовое стекло.

Настоящая эволюция глаз начинается с появлением линзы-хрусталика, способной фокусировать световые лучи. Зрение обретает резкость и остроту. Чем больше хрусталик - тем острее взор. Также происходит формирование прозрачной пленки, которая защищает зрачок от загрязнения и меняет его способность преломления света. В дальнейшем эта пленка эволюционирует в защитный аппарат в виде век, а также появляются слезные органы для очистки глаза и недопускания его высыхания.

Наш глаз - типичный для позвоночных - возник меньше чем за 100 миллионов лет.

Польза от половины глаза в следующем.

1. Там, где есть свет, будет больше еды. Значит, если животное может видеть свет, но не различать образы - оно может целенаправленно двигаться по направлению к еде в отличие от тех, кто лишен зрения вообще

2. Даже несовершенный (половинный) глаз способен замечать движение. Движение может означать опасность со стороны хищника. Заметить хищника и вовремя спрятаться или убежать от него - значит выжить.