Wzrok

Wzrok, zmysł wzroku – zdolność do odbierania bodźców wywołanych przez pewien zakres promieniowania elektromagnetycznego (u człowieka ta część widma nazywa się światłem widzialnym) ze środowiska^[1] oraz ogół czynności związanych z analizą tych bodźców, czyli widzeniem. Jest najważniejszym zmysłem człowieka, dostarczającym większość informacji z otoczenia.

Ewolucja narządu wzroku

(c) Matticus78 z angielskojęzycznej Wikipedii, CC-BY-SA-3.0

Główne etapy ewolucji oka(ang.) kręgowców

Reakcje na światło (zob. fototaksja) są obserwowane w przypadku organizmów jednokomórkowych, co jest związane z obecnością plamek ocznych. Uważa się, że ich skupiska (zob. przyoczka) występowały powszechnie wśród organizmów wielokomórkowych w okresie poprzedzającym kambr; współcześnie z tego sposobu wykrywania światła i jego kierunku korzystają np. meduzy i płazińce. Pierwszymi organizmami, dysponującymi okiem jako narządem wzroku, były prawdopodobnie trylobity z wczesnego kambru. Miały one oczy złożone, umożliwiające powstawanie obrazu mozaikowego. Dalsza ewolucja oka doprowadziła do powstania różnych jego rodzajów, spełniających swoje funkcje w zróżnicowanych warunkach życia gatunków^[2][3][4][5].

Funkcje

Na widzenie składa się:

• rozróżnianie światła od ciemności – do realizacji tej funkcji wystarczy pojedynczy fotoreceptor. Jeśli receptorów jest więcej można mówić o powierzchni wzrokowej^[6]
• ocena kierunku padania światła – ta funkcja realizowana jest w najprostszym przypadku przez oczy kubkowe lub oczy pęcherzykowe
• rozpoznawanie kształtów – możliwe za sprawą pręcików
• rozróżnianie barw – za sprawą czopków. Liczba rozpoznawanych barw zależy od liczby rodzajów tych receptorów. U człowieka zwykle występują trzy, lecz w wyniku zaburzeń może ich być mniej (ślepota barw) bądź więcej (u kobiety opisano występowanie czterech rodzajów czopków.)^[7][8]
• ocenianie odległości położenia obiektów od oka – widzenie stereoskopowe
• rozpoznawanie polaryzacji liniowej światła – rozwinięte u niektórych zwierząt, ludzkie oko może ją rozpoznać dzięki zjawisku figury Haidingera

Działanie

Widzenie umożliwiają fotoreceptory zlokalizowane w wyspecjalizowanych narządach (oko). Towarzyszą im dodatkowe struktury usprawniające percepcję i chroniące właściwy narząd wzroku (aparat ochronny: brwi, powieki, rzęsy i narząd łzowy). Następnie bodziec jest przekazywany do dalszych obszarów układu nerwowego, gdzie jest analizowany. U organizmów wyższych mówi się o drodze wzrokowej przekazującej informacje do kory wzrokowej. Obraz na siatkówkę oka pada do góry nogami i dopiero w mózgu następuje jego odwrócenie.

Tak naprawdę nie widzimy w czasie rzeczywistym, tylko z lekkim opóźnieniem, co skutkuje tzw. bezwładnością wzroku. Dzięki temu mamy wrażenie ciągłości ruchu wielu nieruchomych obrazów (np. filmowych).

Oko jest stale nawilżane i oczyszczane podczas mrugania. Noworodki mrugają 1-4 razy na minutę. Liczba ta zwiększa się około 6. miesiąca życia, a ok. 15 roku życia osiąga ostatecznie poziom 15-20 razy na minutę (choć ta częstotliwość zależy też od warunków)^[9].

Przykładowa tablica Snellena służąca do badania ostrości wzroku

Wady wzroku

• krótkowzroczność
• nadwzroczność
• starczowzroczność
• astygmatyzm
• ślepota barw
• zez
• zaćma
• jaskra
• ślepota

Wzrok u zwierząt

Niektóre zwierzęta mają zdolność widzenia takiego spektrum fali elektromagnetycznej, które nie jest widoczne dla człowieka. Na przykład pszczoły i ptaki widzą w nadfiolecie, dzięki czemu wiedzą, gdzie jest słońce, którym się kierują nawet w pochmurny dzień. Żółwie błotne widzą w podczerwieni, dzięki czemu mogą rozpoznawać niektóre kształty w mętnej wodzie.

Obecność Cyp27c1 (enzymu z grupy cytochromu P450), który wzmacnia zdolność widzenia światła podczerwonego, potwierdzono również u niektórych ryb i płazów^[10][11].

W początkowych fragmentach drogi wzrokowej ptaków drapieżnych jest znacznie mniejsza konwergencja nerwów niż u człowieka, co pozwala uzyskać tym ptakom znacznie lepszą zdolność rozdzielczą.

Przypisy

Linki zewnętrzne

• Public Broadcasting Service (PBS) – Genetic Toolkit; Neil Shubin and Sean B. Carroll discuss homeobox genes, a set of genes that produce basic body parts in all animals… (ang.)
• International workshop on Evolution in the Time of Genomics – part 07; 7–9 May 2012, Venice, Italy ; w treści wykład Waltera Gehringa(ang.): „The evolution of vision” (ang.)