De evolutie van het gezichtsvermogen en het oog visualiseren


0

[

De evolutie van het oog in kaart brengen

Door de geschiedenis heen hebben talloze wezens steeds complexere ogen ontwikkeld als reactie op verschillende selectieve druk.

Niet alle organismen ervaren echter dezelfde druk. Dat is de reden waarom sommige wezens vandaag de dag nog steeds ogen hebben die vrij eenvoudig zijn, of waarom sommige helemaal geen ogen hebben. Deze organismen zijn voorbeelden van ogen die in de tijd “bevroren” zijn. Ze bieden snapshots van het verleden, of “checkpoints” van hoe het oog is getransformeerd tijdens zijn evolutionaire reis.

Wetenschappers bestuderen de genen, anatomie en visie van deze wezens om een ​​routekaart te vinden van hoe het oog is ontstaan. En dus hebben we een evolutionaire grafische tijdlijn samengesteld van de verschillende stadia van het oog met behulp van verschillende kandidaat-soorten.

Laten we eens kijken hoe het oog zich in de loop van de tijd heeft gevormd.

Waar visie vandaan komt

De netvlies is een laag zenuwweefsel, vaak aan de achterkant van het oog, die gevoelig is voor licht.

Wanneer er licht op valt, transformeren gespecialiseerde cellen, fotoreceptoren genaamd, lichtenergie in elektrische signalen en sturen deze naar de hersenen. Vervolgens verwerken de hersenen deze elektrische signalen in beelden, waardoor visie ontstaat.

De vroegste vorm van zien ontstond in eencellige organismen. Ze bevatten eenvoudige zenuwcellen die alleen licht van donker kunnen onderscheiden en zijn tegenwoordig het meest voorkomende oog.

Het vermogen om vormen, richting en kleur te detecteren, komt van alle add-ons die evolutie in deze cellen introduceert.

Twee belangrijke soorten ogen

Twee belangrijke oogtypen zijn dominant over soorten. Ondanks het feit dat ze verschillende vormen of gespecialiseerde onderdelen hebben, is verbeterd zicht in beide oogtypes een product van kleine, geleidelijke veranderingen die de fysica van licht optimaliseren.

Eenvoudige ogen

Eenvoudige ogen zijn eigenlijk best complex, maar krijgen hun naam omdat ze uit één afzonderlijke eenheid bestaan.

Sommige weekdieren en alle hogere gewervelde dieren, zoals vogels, reptielen of mensen, hebben eenvoudige ogen.

Raster van foto's met voorbeelden van eenvoudige ogen in het dierenrijk

Eenvoudige ogen evolueerden uit een pigmentbeker en vouwden zich langzaam naar binnen in de vorm die we vandaag herkennen. Gespecialiseerde structuren zoals de lens, het hoornvlies en de pupil ontstonden om de focus van licht op het netvlies te helpen verbeteren. Dit helpt bij het creëren van scherpere, duidelijkere beelden die de hersenen kunnen verwerken.

Eenvoudige oogevolutie

Samengestelde ogen

Samengestelde ogen worden gevormd door het herhalen van dezelfde basiseenheden van fotoreceptoren genaamd ommatidia. Elk ommatidium is vergelijkbaar met een eenvoudig oog, samengesteld uit lenzen en fotoreceptoren.

Gegroepeerd vormen ommatidia een geodetisch patroon dat vaak wordt gezien bij insecten en schaaldieren.

Raster van foto's met voorbeelden van samengestelde ogen in het dierenrijk

Ons begrip van de evolutie van het samengestelde oog is een beetje troebel, maar we weten dat rudimentaire ommatidia evolueerden tot grotere, gegroepeerde structuren die de lichtopname maximaliseren.

samengestelde oogevolutie

In omgevingen zoals grotten, de diepe ondergrond of de oceaanbodem waar weinig tot geen licht bestaat, zijn samengestelde ogen nuttig voor het produceren van een zicht dat zelfs het minste voordeel geeft ten opzichte van andere soorten.

Hoe zal visie evolueren?

Onze toenemende afhankelijkheid van technologie en digitale apparaten kan de komst van een nieuwe oogvorm inluiden.

De spieren rond het oog strekken zich uit om de lens te verschuiven wanneer u naar iets dichtbij staart. De ronde vorm van het oog wordt langer als reactie op deze spierspanning.

De schermtijd met mobiele telefoons, tablets en computers is in de loop der jaren enorm gestegen, vooral tijdens de COVID-19-pandemie. Recente studies melden al een toename van bijziendheid bij kinderen, het onvermogen om ver weg te kijken. Sinds de pandemie is het aantal gevallen met 17% toegenomen, waardoor bijna 37% van de schoolkinderen wordt getroffen.

Andere evolutionaire mogelijkheden voor onze ogen liggen momenteel minder voor de hand. Het valt nog te bezien of geavanceerde corrigerende therapieën, zoals hoornvliestransplantaties of visuele protheses, op de lange termijn een evolutionair effect op het oog zullen hebben.

Voor nu kunnen gekleurde contacten en draagbare technologie ons kijkje in de toekomst van visie zijn.

Volledige bronnen

Fernald, Russell D. “Een genetisch licht werpen op de evolutie van ogen.” Wetenschap, vol. 313, nee. 5795, 29 september 2006, blz. 1914-1918

Gehring, WJ “Nieuwe perspectieven op oogontwikkeling en de evolutie van ogen en fotoreceptoren.” Dagboek van erfelijkheid, vol. 96, nee. 3, 13 januari 2005, blz. 171-184. Geraadpleegd op 18 december 2019.

“De evolutie van het zicht | FOOS.”

Land, Michael F en Dan-Eric Nilsson. Dierlijke ogen. Oxford; New York, Oxford University Press, 2002.

“De belangrijkste onderwerpen van het onderzoekswerk van prof. Dan-E. Nilsson: Vision-Research.eu – de toegangspoort tot Europees visieonderzoek.” Geraadpleegd op 3 oktober 2022.


Like it? Share with your friends!

0
admin

0 Comments

Your email address will not be published.