Od redakcji „Evolution News & Science Today”: Lekarze należą do grupy osób szczególnie zainteresowanych argumentacją na rzecz projektu – być może dlatego że w odróżnieniu od biologów ewolucyjnych lepiej zdają sobie sprawę z wyzwań związanych z utrzymywaniem funkcjonalności złożonego systemu, jakim jest ludzkie ciało. Mając to na uwadze, z przyjemnością przedstawiamy cykl tekstów zatytułowany „The Designed Body” [Zaprojektowane ciało]. Wszystkie artykuły opublikowane w tym cyklu można znaleźć na stronie „Evolution News & Science Today”. Doktor Glicksman praktykuje medycynę paliatywną w hospicjum.
Wszyscy wiemy, że drogomierz mierzy odległość, a prędkościomierz prędkość. Jak to działa? Każde urządzenie jest w gruncie rzeczy przetwornikiem czuciowym wyposażonym w mechanizm wykrywający zjawiska fizyczne i dostarczający na ich temat użytecznych informacji. Podobnie ciało człowieka wykrywa zjawiska fizyczne i pozyskuje informacje o tym, co się dzieje wewnątrz i na zewnątrz organizmu, za pomocą przetworników czuciowych. Widzenie jest doznaniem, którego doświadczamy, gdy światło o pewnej konkretnej częstotliwości zostaje odbite od danego przedmiotu i trafia do naszych oczu.
Zdrowy rozsądek podpowiada, że bez tak wyjątkowego zmysłu jak wzrok nasi praprzodkowie nie byliby w stanie przetrwać. Według biologów ewolucyjnych obecność różnych światłoczułych narządów u wczesnych form życia wskazuje, że przypadek i prawa przyrody mogły z łatwością doprowadzić do powstania wzroku. Jednak doświadczenie podpowiada nam, że podobnie jak w przypadku technologii wytworzonych przez człowieka, bardziej wiarygodnym wyjaśnieniem jest inteligentny projekt. Darwiniści upraszczają kwestię nieredukowalnej złożoności oka. Nie zwracają też uwagi na problem, jaki dla ich teorii stanowi sposób przetwarzania otrzymywanych przez mózg informacji w doznanie widzenia.
Rozwiązań tych zagadek próżno szukać u kogokolwiek, nawet biologów ewolucyjnych. Mając to na względzie, naukowcy powinni się dobrze zastanowić, czy naprawdę wiedzą, jak powstały oko i wzrok. Darwiniści są przekonani, że znają odpowiedzi na te pytania, i ogłaszają to wszem wobec. Przyjrzyjmy się więc morfologii i fizjologii oka, a także informacjom, które ten narząd przekazuje do mózgu, i sposobowi ich przetwarzania w doznanie widzenia.
Ludzkie oko jest wysoce złożonym narządem, składa się z różnych części, które wspólnie realizują zadanie skupiania światła na siatkówce1. Impulsy nerwowe odpowiedzialne za widzenie powstają na siatkówce, a pozostałe części oka pełnią wobec niej ważne funkcje wspomagające i ochronne. Powstały z pięciu kości oczodół chroni przed uszkodzeniami dwie trzecie powierzchni gałki ocznej. Na tych kościach znajdują się przyczepy początkowe ścięgien mięśni odpowiedzialnych za ruch oka. Powieki i rzęsy chronią oko przed nadmierną ekspozycją na światło oraz przed kurzem, brudem, bakteriami i innymi ciałami obcymi. Gruczoły łojowe powiek, gruczoł łzowy i spojówka pokrywająca twardówkę (białą warstwę ochronną gałki ocznej) wytwarzają film łzowy składający się z oleju, wody i śluzu. Film łzowy nawilża oko, chroni je przed zakażeniami i urazami, odżywia okoliczne tkanki i wygładza powierzchnię narządu, ułatwiając przenikanie światła.
Rogówka jest zbudowana z przezroczystej, przepuszczającej światło tkanki łącznej, która jednocześnie chroni przednią część oka przed urazami. Jest przezroczysta, ponieważ nie zawiera naczyń krwionośnych, a tlen, wodę i substancje odżywcze otrzymuje z dwóch źródeł. Jednym z nich są łzy, które nieustannie przemywają oko podczas mrugania, a drugim klarowny płyn w ciele wodnistym przedniej komory oka, położonej za rogówką i przed soczewką. Promienie światła odbijające się od przedmiotu oddalonego o ponad sześć metrów trafiają do oka ułożone równolegle do siebie. By doszło do ich skupienia na plamce żółtej w dołku środkowym siatkówki (najbardziej centralnie położonym miejscu najostrzejszego widzenia), promienie muszą ulec załamaniu, czyli refrakcji. Ważną rolę w skupianiu na siatkówce światła trafiającego do oka odgrywa krzywizna rogówki.
Soczewka to przezroczysta, dwuwklęsła, utwierdzona przez więzadła struktura. Podobnie jak rogówka, soczewka jest pozbawiona naczyń krwionośnych, a tlen, wodę i substancje odżywcze dostarcza jej płyn wodnisty komory przedniej. Jak wspomniano powyżej, promienie światła pokonującego odległość ponad sześciu metrów trafiają do oka ułożone równolegle do siebie, a te, które pokonują mniej niż sześć metrów, trafiają do oka rozproszone. By promienie światła skupiły się na dołku w plamce żółtej, rozproszone światło ulega dalszemu załamaniu (refrakcji) na dwuwklęsłej krzywiźnie soczewki. Ponieważ nieustannie zmienia się obiekt, na którym aktualnie skupia się wzrok, krzywizna soczewki ma możliwość odruchowej regulacji (akomodacji) zapewniającej promieniom światła nieprzerwany dostęp do obszaru ostrego widzenia na siatkówce.
Naczyniówka to unaczyniająca tylną część oka tkanka między twardówką a siatkówką. Znajduje się w niej pigmentowany, pochłaniający światło nabłonek siatkówki. Rolą tego położonego za siatkówką nabłonka jest przeciwdziałanie odbijaniu się światła z powrotem do fotoreceptorów, aby zapobiec rozmyciu obrazu. W przedniej części oka naczyniówka przechodzi w barwną tęczówkę, złożoną z dwóch mięśni kontrolujących ilość światła, która trafia do oka przez źrenicę.
Mamy jeszcze gęstą, przezroczystą substancję o galaretowatej konsystencji, wypełniającej i nadającej kształt gałce ocznej – to tak zwane ciało szkliste. Ciało szkliste potrafi się odkształcać i wracać do przyjmowanego wcześniej kształtu, co pozwala gałce ocznej wytrzymywać większość obciążeń bez poważnych uszkodzeń.
W siatkówce oka znajduje się około 120 milionów pręcików. Pręciki zawierają rodopsynę, czyli fotopigment o bardzo wysokiej czułości na cały zakres długości fal charakterystycznych dla światła widzialnego. Oko zawiera jeszcze sześć milionów czopków, które występują przede wszystkim w dołku środkowym plamki żółtej. Każdy czopek zawiera jeden z trzech światłoczułych barwników, tak zwanych fotopsyn, które silniej reagują na długości fal odpowiadające światłu czerwonemu, zielonemu lub niebieskiemu. Zarówno rodopsyna, jak i fotopsyny potrzebują witaminy A do prawidłowego funkcjonowania.
Gdy fotony trafiają do siatkówki, zaczynają oddziaływać z komórkami fotoreceptorów, wywołując zmianę ładunku elektrycznego i uwolnienie neuroprzekaźnika. Wewnątrz siatkówki informacje przekazują neurony pośredniczące, tak zwane interneurony. Interneurony siatkówki przetwarzają informacje i przesyłają powstałe sygnały nerwem wzrokowym do mózgu. Około 80 procent impulsów nerwu wzrokowego jest przekazywanych neuronom w mózgu. Następnie te neurony przekazują informacje zmysłowe do kory wzrokowej płatów potylicznych. Pozostałe 20 procent impulsów nerwu wzrokowego zbacza z trasy i przekazuje dane zmysłowe neuronom w pniu mózgu, które zaopatrują mięśnie wspomagające czynność oka i zapewniające mu ochronę.
Na przykład gdy wchodzisz do ciemnego pokoju, mięsień rozwieracz źrenicy natychmiast się kurczy, powiększając źrenicę2. Dzięki temu do oka trafia więcej światła, co poprawia wzrok. Jednak gdy świecisz w oko światłem jasnym, mięsień kurczący tęczówkę, to jest mięsień zwieracz źrenicy, natychmiast reaguje zmniejszeniem rozmiaru źrenicy, chroniąc siatkówkę przed nadmiarem światła3. Jest to tak zwany odruch źreniczny, często wykorzystywany przez lekarzy oceniających czynność pnia mózgu4.
Należy pamiętać o paru kwestiach dotyczących danych zmysłowych otrzymywanych przez korę wzrokową. Po pierwsze, wskutek załamywania i skupiania światła przez rogówkę i siatkówkę oka powstający obraz jest obrócony do góry nogami. To oznacza, że lewa dolna część siatkówki wykrywa światło z prawej górnej części pola widzenia, a prawa górna część siatkówki wykrywa światło z lewej dolnej części pola widzenia itd. Po drugie, patrząc jednym okiem, można dostrzec, że w dwuocznym widzeniu dochodzi do nakładania się na siebie obrazu z nosowych części pola widzenia obu oczu, to znaczy prawej części lewego oka i lewej części prawego oka. To nałożenie zapewnia korze wzrokowej dwie perspektywy widzenia, umożliwiając nam postrzeganie głębi obrazu.
Na koniec impulsy przesyłane obustronnymi nerwami wzrokowymi rozdzielają się w drodze do mózgu. Informacje przekazywane z nosowej części siatkówki przechodzą z prawej strony ciała na lewą, a z lewej strony ciała na prawą w tak zwanym skrzyżowaniu wzrokowym5. Jednak impulsy ze skroniowej części siatkówki (lewej połowy lewego oka i prawej połowy prawego oka) pozostają po tej samej stronie. To oznacza, że obraz w polu widzenia prawej połowy oczu (w polu nosowym lewego oka i polu skroniowym prawego oka) trafia do lewego płata potylicznego, a obraz w polu widzenia lewej połowy oczu (w polu nosowym prawego oka i polu skroniowym lewego oka) trafia do prawego płata potylicznego. Następnie nasz mózg przekształca w doznanie widzenia ten obrócony do góry nogami, podzielony i częściowo nakładający się na siebie obraz, stanowiący zestaw impulsów nerwowych wytworzonych przez fotony. Pozostaje jednak zagadką, w jaki sposób do tego dochodzi.
Jeśli kiedykolwiek używałeś lupy, aby zogniskować światło i w ten sposób podpalić papier, to wiesz, że zdolność skupiająca soczewki zależy od jej krzywizny, która jest odwrotnie proporcjonalna do odległości potrzebnej, by skupić światło w ognisku. Im większa jest zdolność skupiająca, tym krótsza odległość ogniskowa i odwrotnie. Czynność oka jest uzależniona od łącznej zdolności skupiającej rogówki i soczewki (równej 58 dioptrii), umożliwiającej skupianie światła na siatkówce w taki sposób, by zapewnić ostre widzenie. Tak się szczęśliwie składa, że wynosząca 23 milimetry odległość od rogówki do siatkówki jest dokładnie taka, jak powinna być, by ten cel został zrealizowany. Coś takiego!
Aby nasi praprzodkowie mogli bezpiecznie znajdować pożywienie i wodę, musieli mieć prawidłowo wykształcone widzenie dalekie i bliskie. Okuliści wiedzą, że już około czteroprocentowy wzrost łącznej zdolności skupiającej rogówki i soczewki (wskutek wydłużenia gałki ocznej) powoduje ciężką krótkowzroczność (trudności z ostrym widzeniem dużego E na tablicy u okulisty). Natomiast 25-procentowy spadek zdolności skupiającej obydwu części oka skutkuje trudnościami w widzeniu dalekim i bliskim.
Gdy biologowie ewolucyjni omawiają zmysł wzroku, pomijają jego nieredukowalną złożoność (polegającą na tym, że wszystkie części oka i mózgu pełnią funkcje niezbędne do prawidłowego funkcjonowania wzroku), a także kwestię związanej z okiem naturalnej zdolności do przetrwania. Wyraża się ona w tym, że łączna zdolność skupiająca rogówki i soczewki oraz akomodacja soczewki konieczna do widzenia bliskich przedmiotów są idealnie dopasowane do średnicy gałki ocznej. Trzeba pamiętać, że w życiu i prawach przyrody liczby mają konsekwencje. Gdyby średnica gałki ocznej bądź zdolność skupiająca oka nie były odpowiednie, nasi praprzodkowie pozostawaliby ślepi jak krety.
Niektórzy błędnie twierdzą, że w tym przypadku ewolucja wykształciłaby u nich doskonały słuch, bo tego właśnie potrzebowaliby do przetrwania. Dlatego w następnym artykule omówimy zmysł słuchu.
Howard Glicksman
Oryginał: The Mystery of Vision, „Evolution News & Science Today” 2016, August 3 [dostęp 3 XI 2023].
Przekład z języka angielskiego: Weronika Kokot
Źródło zdjęcia: Pixabay
Ostatnia aktualizacja strony: 3.11.2023
Przypisy
- Por. K. Radlak, Oko, „Portal Fizjoterapeuty” 2020, 24 lipca [dostęp 19 VII 2023] (przyp. tłum.).
- Por. K. Radlak, Mięsień rozwieracz źrenicy, „Portal Fizjoterapeuty” 2023, 18 kwietnia [dostęp 19 VII 2023] (przyp. tłum.).
- Por. K. Radlak, Mięsień zwieracz źrenicy, „Portal Fizjoterapeuty” 2023, 18 kwietnia [dostęp 19 VII 2023] (przyp. tłum.).
- Por. K. Radlak, Odruchy oczne, „Portal Fizjoterapeuty” 2020, 27 kwietnia [dostęp 19 VII 2023] (przyp. tłum.).
- Por. K. Radlak, Niedowidzenie połowicze, „Portal Fizjoterapeuty” 2022, 3 lutego [dostęp 19 VII 2023] (przyp. tłum.).
Literatura:
1. Radlak K., Mięsień rozwieracz źrenicy, „Portal Fizjoterapeuty” 2023, 18 kwietnia [dostęp 19 VII 2023].
2. Radlak K., Mięsień zwieracz źrenicy, „Portal Fizjoterapeuty” 2023, 18 kwietnia [dostęp 19 VII 2023].
3. Radlak K., Niedowidzenie połowicze, „Portal Fizjoterapeuty” 2022, 3 lutego [dostęp 19 VII 2023].
4. Radlak K., Odruchy oczne, „Portal Fizjoterapeuty” 2020, 27 kwietnia [dostęp 19 VII 2023].
5. Radlak K., Oko, „Portal Fizjoterapeuty” 2020, 24 lipca [dostęp 19 VII 2023].