من نحن            برید الی الأمام             الأرشیف
الثقافة
  تطور العيون

علي خالد

allhg864@gmail.com

كان نيل شوبين يبحث مع زميلة غاو كيكين عن اقدم السلمندرات المعروفة في الصخور الصينية عمرها مايقارب 160 مليون عام، ولقد وقعت يد بائع المعادن على واحدة من افضل مستحاثات السلمندر في التاريخ . كان جسد يرقة سلمندر لا يزيد طولها عن ثلاث بوصات وفيها طبعات الحيوان بأكمله كله وقد حدق في عين الحيوان المستحاث القديم. قلما تصمد العيون في سجل المستحاثات، فإن المرشحات الأفضل للحفظ كمستحاثات هي الاجزاء الصلبة من الحيوانات. العظام، والأسنان، والقشور. فإذا أردنا فهم تاريخ العيون، يمكننا استخدام حقيقة هامة لصالحنا. هناك تنوع مذهل في الأعضاء والأنسجة، التي يستخدمها الحيوان لالتقاط الضوء، من أعضاء المستقبلات الحسية البسيطة في الحيوانات اللافقارية، إلى العيون المركبة في مختلف الحشرات وأعيننا نحن التي تشبه الكاميرا في عملها. كيف يمكننا ان نستخدم هذا التنوع في فهمنا لكيفية تطور القدرة على الرؤية مع الزمن؟.

فلأعيننا تاريخ كأعضاء، ولكن أجزاء العين كالخلايا والأنسجة، وحتى الجينان، التي صنعت تلك الاجزاء لها تاريخ ايضآ. وعند البدء بتحديد هذه الطبقات المختلفة من التاريخ في اعضائنا، ندرك أننا ببساطة عبارة عن فسيفساء مكونة من قطع، وأجزاء موجودة في كل مكان آخر تقريبآ على هذا الكوكب. ان العديد من المعالجة للصور، التي نراها تحدث حقيقة في أدمغتنا: إن دور العين هو التقاط الضوء، بشكل يمكن نقله إلى الدماغ للمعالجة كصورة.

أعيننا، كأعين كل المخلوقات، التي لديها جمجمة وهيكل عظمي، عبارة عن كاميرات صغيرة. بعد أن يدخل الضوء من الخارج إلى العين، يتم تركيزه على شاشة في مؤخرة كرة العين. ينتقل الضوء عبر طبعات عدة خلال اجتيازه لهذا المسار. فأولآ يمر عبر القرنية وهي طبقة ن النسيج الشفاف الذي يغطي العدسة ثم يتم التحكم بكمية الضوء الداخل الى العين عن طريق حجاب يسمى قزحية العين، يتوسع وينقبض بفعل عضلات لاارادية ثم ينتقل الضوء بعدها الى العدسة تحيط بالعدسة عضلات دقيقة تقوم بتركيز الصورة عن قرب وعن بعد، العدسة السليمة تكون شفافة ومكونة من بروتينات خاصة تعرف هذه البروتيان بمتبلورات العدسة وهي طويلة العمر الشاشة التي يسقط عليها الضوء –الشبكية- ملأى بالأوعية وهناك نوعان من خلايا الشبكية الأول حساس للضوء جدآ والثاني أقل حساسية له.

الخلايا الأكثر حساسية للضوء تسجل فقط باللون الأسود والأبيض بينما تسجل الخلايا الأقل حساسية الألوان. اذا نظرنا حولنا في عالم الحيوان يمكننا ان نقيم فيما إذا كان الحيوان متخصصآ للنهار او الليل، بالنظر الى نسب كل نوع من الخلايا الجاسة للضوء في عينه. في الانسان تشكل هذه الخلايا مايقارب 70% من جميع الخلايا الحسية في أجسامنا. ان اعيننا التي تشبه الكاميرا موجودة لدى كل المخلوقات التي لديها جمجمة من الأسماك الى الثدييات وفي مجموعات اخرى من الحيوانات نجد أعينآ مختلفة، تتراوح من بقع بسيطة من الخلايا المتخصصة في كشف الضوء الى أعين بعدسات مركبة كتلك الموجودة في الذباب الى اعيننا نحن.

ان العمل المهم فعلآ في الخلايا الجامعة للضوء يتم داخل الجزء الذي يجمع الضوء حقآ عندما يمتص هذا الجزء الضوء فإنه يغير شكله ويتحطم الى جزأين، احدهما مشتق من فيتامين أ والآخر بروتين اسمه أوبسي، عندما يتفكك الأوبسين يشعل تفاعلآ متسلسلآ يقود العصبون الى ارسال نبضة للدماغ. اننا نستخدما أنواعآ مختلفة لنرى بالأبيض والأسود وبالألوان تمامآ كطابعات الحبر تحتاج الى ثلاثة أو أربعة الوان في ألوان في العلبة الملونة، نحتاج إلى ثلاثة جزيئات جامعة للضوء لنرى بالألوان. اما بالنسبة للإبصار بالابيض والأسود فإننا نحتاج إلى واحد فقط . هذه الجزيئات الجامعة للضوء تغير شكلها في الضوء ثم تعيد شحن نفسها في الظلام وتعود الى حالتها الطبيعية. تأخذ العملية بضع دقائق ونحن نعرف هذا كله من خبرتنا الشخصية تقريبآ: إذا انتقلت من مكان مضيء إلى غرفة معتمة سيكون من المستحيل رؤية الأشياء الباهتة، والسبب في ذلك هو ان الجزئيات الجامعة للضوء تحتاج إلى وقت ليتم إعادة شحنها بعد دقائق تعود إلينا القدرة على الرؤية في الظلام. وعلى الرغم من التنوع المذهل للأعضاء المستقبلة للضوء فإن كل حيوان يستخدم النوع نفسه من جزيئات التقاط الضوء للقيام بهذه المهمة، ان الحشرات والبشر والمحار والاسكالوب (المحار الصدفي) جميعها تستخدم الأوبسينات .

معظم الثدييات الأخرى لديها نوعان من المستقبلات فقط ولذلك فهي لا يمكنها أن تميز الألوان بالقدر الذي نفعله نحن، يتضح أن بامكاننا تتبع اصول رؤيتنا بالألوان بالنظر إلى الجينات التي تقوم بإنتاج المستقبلات. ان نوعي المستقبلات التي تمتلكها معظم الثدييات يتم صناعتها بنوعين من الجينات اما جيناتنا الثلاثة التي تنتج المستقبلات، فمنها اثنان مشابهان لتلك الموجودة في باقي الثدييات الى حد بعيد، أن رؤيتنا للألوان بدأت عندما تضاعف احد الجينات في الثدييات هذا التحول يمكن ان يعزى لتغيرات الغطاء النباتي للأرض قبل ملايين السنين، حيث القردة التي تعيش في الأشجار ستستفيد لأن رؤية الألوان تمكنها من التمييز بشمل افضل بين العديد من أنواع الفاكهة والأوراق واختيار المغذي بشكل أكبر من بينها، أن نوع الرؤية التي لدينا نشأ قبل 55 مليون سنة وبعد ذلك أصبحت الغابات فيها تنوع أكثر وبألوان مختلفة.

في عام 2001 فكر ديتليف أرينت بدراسة أعين دودة صغيرة بدائية جدآ. تعتبر الشوكيات إحدى اكثر الديدان الحية المعروفة بدائية. ولها مخطط جسمي مجزأ بسيط جدآ كما ان لديها نوعين من الأعضاء الحساسة للضوء عين وعضو مدفون تحت الجلد، عبارة عن جزء من جهازها العصبي متخصص لالتقاط الضوء. اخذ ارينت هذه الديدان من ناحيتين جسدية وجينية ان معرفة التسلسل الجيني لجينات الأوبسين وتركيب الأعصاب الجامعة للضوء لدينا قدمت لأرينت الأدوات المناسبة لدراسة كيفية نشوء الشوكيات. فالعين الحقيقية مكونة من مستقبلات عصبية وأوبسين شبية بعين اللافقاريات المستقبلات الضوئية الدقيقة تحت الجلد كانت امرآ مختلفآ تمامآ، لقد كانت تحتوي على أوبسينات الفقاريات وتراكيب خليوية تحتوي حتى على بروزات تشبه الهدبات ولكن بشكل بدائي. لقد وجد أرينت جسرآ حيآ حيوانآ لديه نوعآ العيون أحدهما من نوعنا موجود بشكل بدائي عندما ننظر إلى اللافقاريات البدائية نجد الأنواع المختلفة من عيون الحيوانات تتشارك بأجزاء فيما بينها .

  14/05/2017
  2405
المزید ...
برلين / قنطرة أفضل ما يُمكن أن يفعله فيلم سينمائي هو أن يخالف توقعات مشاهده. أن يفاجئه بتفصيلة مدهشة أو انحراف ذكي عن المسار المعتاد للنوع، وهو الأمر الذي يقوم عليه نجاح فيلم "منزل بلا سقف" للمخرجة سولين يوس... ...  التفاصيل
16/08/2017
الرباط / أيلاف يتناول المخرج المغربي مصطفى مضمون إشكالية البطالة في أوساط الشباب في علاقتها بحلم الهجرة الذي يراودهم، من أجل تحسين ظروف معيشتهم، والبحث عن آفاق جديدة لتطوير الذات، وذلك من خلال الفيلم التلفزي... ...  التفاصيل
15/08/2017
نيويورك : فوربس كتب العالم الجيولوجي ديفيد بريسان، في مجلة فوربس يقول: سيؤدي الرماد والغبار الناتجان عن أي انفجار نووي بعد انتشارهما في الجو، لتشكيل طبقة كثيفة من شأنها أن تمتص الإشعاع الشمسي وتحجبه عن سطح ... ...  التفاصيل
15/08/2017
لندن / أيلاف يحتفل المتحف البريطاني بذكرى مرر 100 سنة على ثورة أكتوبر في روسيا عبر تنظيم أول معرض لعملات دول شيوعية سابقة يفتتح في أكتوبر المقبل ويستمر 5 أشهر . نقود ورقية طُبعت عليها صور فلاحين سعداء وجنود ... ...  التفاصيل
15/08/2017
الدوحة / الميادين صدرت حديثاً ترجمة كتاب "حتى ينتهي النفط: الهجرة والأحلام في ضواحي الخليج" لباحث الأنثروبولوجيا الفنلندي صامولي شيلكه، نقله إلى العربية عمرو خيري . الكتاب يتناول، عبر 12 فصلاً وملحق نظري، ال... ...  التفاصيل
14/08/2017
علي خالد allhg864@gmail.com بدأت آلات البقاء كأوعية غير فاعلة للجينات بالكاد تتجاوز مهمتها توفير جدران تحمي الجينات من حرب خصومها ومن الخراب الناجم عن التصادم العرضي للجزيئات، وفي الايام الاولى كانت هذه ا... ...  التفاصيل
12/06/2017
علي خالد allhg864@gmail.com ان كل إنسان يلزمه أبوان وأولئك الآباء لابد أن يكونوا من بني الانسان ايضآ والأمر نفسه مع الأرنب. لم يوجد قط أرنب أول، ولا تمساح أول، ولا يعسوب أول فكل كائن أيا كان تمت ولادته وكان ي... ...  التفاصيل
04/06/2017
علي خالد allhg864@gmail.com يجد علماء المستحاثات الأسنان مصدرآ جيدآ للمعلومات فالاسنان هي اكثر الاجزاء جسمنا صلابة، لأن المينا فيهما تتضمن نسبة عالية من هيدروكسي أباتايت غير العضوي وهي نسبة اعلى حتى مما ي... ...  التفاصيل
29/05/2017
علي خالد allhg864@gmail.com لقد تقبلنا بكل بساطة واقع وجود حيوانات نسميها ذكورآ واخرى نسميها إناثآ من دون أن نتساءل عما تعنيه هاتان الكلمتان تحديدآ. لكن ماهو جوهر الذكورة؟ ومالذي يعرف الأنثى في الأساس؟ نح... ...  التفاصيل
21/05/2017
موسى عواد بطي يعد من أبرز الكتاب المعاصرين أشتهر بظرفه وكياسته بما قدمه من مؤلفات مهمة وقيمة أثرت المكتبة الفنية، أفنى حياته كلها في خدمة الفن، كان يحس منذ الصغر بأن لديه عبقرية توصله الى ذلك، ولد (صباح عطوا... ...  التفاصيل
30/04/2017
صفحةمن‌ 20
عدد المقالة