این جانداران عجیب‌ترین چشم‌ها را دارند و با آن مناظری را می‌بینند که ما نمی‌توانیم حتی تصور کنیم!

گاهی ما فراموش می‌کنیم که همه جانداران دید یکسانی ندارند. جدا از ملاحظات فلسفی در مورد تجربه ذهنی از رنگ‌ها، جانداران مختلف طوری تکامل یافته‌اند که جهان را متفاوت ببینند. به این منظور ساختار‌ها و پیکربندی‌های چشمشان برای شرایط خاصشان بهینه شده است.

مردمک‌های افقی علفخواران به آن‌ها منظره‌ای پانوراما از محیط اطراف خود می‌دهند، که هم به دیدن شکارچیان در حال آمدن کمک می‌کند و هم در هنگام فرار، باعث دیدن موانع پیش رو می‌شود. اما شکارچیانی که شب‌های فعال هستند، مردمک‌های عمودی دارند تا دید در شب خود را به حداکثر برسانند.

انواع چشم‌های جانداران در این دنیای باشکوه، وسیع و متنوع، به‌گونه‌ای می‌بینند که ما حتی تصورش را هم نمی‌کنیم. در اینجا برخی از عجیب‌ترین چشم‌ها در قلمرو حیوانات را با هم مرور می‌کنیم.

ماهی مرکب

هیچ حیوان دیگری مردمک چشمی شبیه به ماهی مرکب ندارد. شکل آن مانند W است، ویژگی‌ای که زیست‌شناسان تشخیص داده‌اند که به حیوانات کمک می‌کند تا یک میدان نوری عمودی ناهموار را متعادل کنند، چیزی که در ژرفای آبی که در آن‌ها زندگی می‌کنند رایج است. اما این تازه شروع است.

ماهی مرکب فقط یک نوع گیرنده نوری دارد که به این معنی است که آن‌ها فقط می‌توانند به صورت تک رنگ ببینند. با این حال، مردمک‌های عریض و عجیب ماهی مرکب و دیگر سرپایان می‌توانند روش کاملاً متفاوتی برای دیدن رنگ داشته باشند که مکانیسمی شبیه به عبور نور از منشور و تبدیلش به یک طیف رنگین‌کمانی دارد.

در انسان‌ها، زمانی که لنز‌های چشم ما نتوانند رنگ‌ها را روی یک نقطه متمرکز کنند، یک مشکل بینایی ایجاد می‌شود اما ممکن است ماهی مرکب این مشکل را به یک راه حل تبدیل کرده باشد.

گرچه مردمک پهن آنها تصویر تیره‌ای ایجاد می‌کند، اما همین به ظاهر مشکل می‌تواند راهی برای دیدن رنگ‌ها برای این موجودات ظاهراً کوررنگ باشد. این امکان وجود دارد که آن‌ها بتوانند رنگ‌هایی را ببینند که ما حتی از آن‌ها نمی‌دانیم! این امر ممکن است توضیح دهد که چگونه آن‌ها می‌توانند خود را با محیط خود برای استتار هماهنگ کنند.

برخلاف دیگر سرپایان، چشم‌های ماهی مرکب می‌توانند بچرخند و به آن‌ها اجازه می‌دهند دنیا را به صورت سه بعدی نیز ببینند. اخیراً دانشمندان دریافته‌اند که این چشم‌های چرخان منجر به دید استریوسکوپی می‌شوند و مزیت دیگری در محیط اطرافشان به ماهی‌ها می‌دهد.

پرنده‌ها

پرندگان، با چشمان ریز خود، احتمالاً می‌توانند چیز‌هایی را ببینند که ما نمی‌توانیم.

قبلا اشاره کردیم که سفالوپود‌ها فقط یک نوع گیرنده نوری دارند. انسان‌ها دارای چهار گیرنده هستند، سه نوع گیرنده مخروطی و یک نوع گیرنده استوانه‌ای. یعنی ما در سه طول موج اوج حساسیت به رنگ را داریم، چیزی که ما آن را دید سه رنگی می‌نامیم. ( گیرنده استوانه‌ای برای دیدی در نور کم است. )

پرندگان دارای شش گیرنده هستند. چهار تا برای دید چهار رنگی، یکی برای شرایط نور کم و یک گیرنده مخروطی دوتایی غیرمعمول برای درک حرکت غیررنگی دارند.

علاوه بر این، یک پروتئینی در چشمان آن‌ها می‌تواند به آن‌ها امکان دیدن میدان‌های مغناطیسی را بدهد. پرندگان مهاجر می‌توانند به خوبی حرکت کنند و برای مدت طولانی دقیقاً مشخص نبود که چگونه چنین چیزی ممکن است. اخیراً دانشمندان دست کم بخشی از این توانایی را به دسته‌ای از پروتئین‌ها به نام کریپتوکروم که به نور آبی حساس هستند، مربوط کرده‌اند.

این احتمال متمایز وجود دارد که این فیلتر مغناطیسی برای رنگ آبی نتیجه یک ابهام کوانتومی باشد. مطالعات آزمایشگاهی اخیر نشان داده‌اند که چگونه یک میدان مغناطیسی بر خاصیت کوانتومی کریپتوکروم‌ها تأثیر می‌گذارد.

چشمان عجیب ماهی چهارچشم Anableps anableps

این هیولای جذاب در واقع چهار چشم ندارد – اما دو چشم آن تکاملی باورنکردنی ایجاد کرده‌اند. محل زیست غالب آنها سطح آب است، جایی که اکثر وقت خود را در آنجا می‌گذرانند و حشراتی را شکار می‌کنند که در اطراف اکوسیستم‌های آبی شناور هستند.

بخشی از چشم آنها برای دیدن حشرات در سطح نزدیک به آب ویژگی پیدا کرده و بخشی از آنها برای دیدن سطح زیر آب. در واقع هر مردمک به دو نیمه تقسیم می‌شود و این امکان را فراهم می‌آورد.

به این ترتیب، ماهی می‌تواند به طور همزمان بالا و پایین آب را ببیند. ضخامت عدسی نیز متفاوت است، تا با ضرایب انکساری مختلف محیط‌های هوایی و آبی و همچنین ضخامت اپیتلیوم قرنیه سازگاری داشته باشد.

حتی پروتئین‌های موجود در سلول‌های گیرنده نور شبکیه نیز کمی متفاوت هستند – شبکیه پشتی به نور سبز حساس‌تر است و شبکیه شکمی به نور زرد.

میگوی آخوندکی

از بین تمام چشم‌های موجود در قلمرو حیوانات، پیچیده‌ترین چشم‌هایی که می‌شناسیم متعلق به سخت‌پوستان دریایی است که در حفره‌های سنگ‌ها و کف دریا زندگی می‌کنند.

انسان‌ها چهار نوع گیرنده نوری دارند. پرندگان هم شش عدد دارند اما میگو‌های آخوندکی از راسته Stomatopoda، شانزده نوع گیرنده دارند.

ما نمی‌دانیم که چرا میگو‌های آخوندکی به چنین اندام‌های بصری پیچیده‌ای نیاز دارند. تا حد زیادی درک آنچه آن‌ها می‌بینند برای ما بسیار دشوار است. آن‌ها دارای گیرنده‌های نوری رنگی معمول و همچنین گیرنده‌های نوری حساس به نور ماوراء بنفش هستند. البته داشتن چنین گیرنده‌ای منحصر به فرد نیست. برخی از حشرات، پرندگان و حتی گوزن‌های شمالی می‌توانند نور فرابنفش را ببینند. اما میگوی آخوندکی می‌توانند پنج باند فرکانس مختلف فرابنفش را ببینند.

علاوه بر این، میگو‌های آخوندکی می‌توانند نور قطبی شده را ببینند. یعنی جهت نوسانات موج انتشار نور را. بسیاری از جانوران می‌توانند نور قطبی شده خطی را ببینند اما میگو‌های آخوندکی تنها حیواناتی هستند که می‌توانند نور قطبی دایره‌ای را ببینند.

هر چشم آنها بر روی یک پایه قرار گرفته و می‌تواند به طور مستقل حرکت کند. هر چشمی توانایی درک عمق را دارد. انسان‌ها برای درک عمق به دید دوچشمی متکی هستند. میگو‌های آخوندکی فقط به یک چشم نیاز دارند.

کیتون‌ها

چشم‌ها از چه چیزی ساخته شده‌اند؟ خب، بافت، یعنی ساختاری ساخته شده از سلول‌ها. اما یک نوع نرم تن دریایی به نام کیتون،داستان متفاوتی دارد.

این موجودات کوچک از خود با صفحات ضخیمی از زره‌های به هم پیوسته محافظت می‌کنند. انها دارای چشمان خاصی هستندکه می‌تواند با آن اطراف لبه‌های پوسته خود را ببینند تا قادر به دیدن شکارچیان و چرخه روز و شب باشند.

چشم کیتون‌ها در زره آنها جاسازی شده و از مواد معدنی ساخته شده‌اند! یعنی نوعی کربنات کلسیم به نام آراگونیت.

چشم‌های ساده کیتون‌ها، از یک عدسی آراگونیتی پوشیده شده توسط قرنیه و نوعی شبکیه تشکیل شده‌اند. در کمال تعجب دانشمندان، این اندام‌های کوچک اولیه می‌توانند تصاویر را حس کنند.

چیزی که ما نمی‌دانیم این است که چگونه این اطلاعات بصری توسط مغز آنها پردازش می‌شود.

اما آن‌ها می‌توانند به ما در درک بهتر برخی از مسیر‌های ناشناخته که تکامل در گذشته طی کرده است کمک کنند. به عنوان مثال، ‌تریلوبیت‌ها دارای چشم‌های معدنی با عدسی‌های ساخته شده از کلسیت بودند. این موجودات منقرض شده اولین چشمان واقعا پیچیده‌ای را در زیست کره ما داشتند.

منبع: ساینس الرت