لماذا العين؟ فهم تطور العين عند الكائنات الحية

أولاَ : الرؤية عند حبّار السبّيط Squid

يمتاز حبّار السبّيط برؤية ممتازة جداً تحت الماء, بالرغم من كونه يتسم بعمى كامل للألوان ,حيث يمكنه أن يُعدل من مجال رؤيتة في مستويات أضاءة مختلفة من خلال التوسّع أو التضيّق لحدقة العين (البؤبؤ) , وكذلك يمكنة التركيز على الأشياء من مسافات متباينة ,لذلك وفرت هاتين الميزتين رؤية شبيه بالرؤية لدى البشر على نحو بارز ورائع.

ثانيا ً : الرؤية عند الديدان المسطحة Flatworms

تمتلك الديدان المسطحة رؤية بسيطة , تسمح لها بالتحسس بما فيه الكفاية لكمية الضوء داخل بيئتها (الضوئية أو المظلمة) , وكذلك بتحديد أتجاه المصدر الضوئي الوارد اليها , لذلك ستكون هذه الميزة مفيدة جدًا للأختباء في آمكان مظلمة نسبيا ً هربا ً من خطر الحيوانات المفترسة .

ثالثا ً : الرؤية عند الفئران Mouses

تقع العيون في الفئران على جانبي الرأس , مما يساعدها على ملاحظة مفترسيها من أتجاهات مختلفة , ولكن يكون مجال الرؤية عندها ضعيف إذ أن عيون الفئران متكيفية ومتخصصة للرؤية الليلية .

رابعا ً : الرؤية عند الذباب Flies

إنّ العيون في الذباب عبارة عن عيونٌ مركبة تحتوي على العديد من العدسات الدقيقة المتقاربة والتي تعمل معاً لإنتاج صورة متكاملة , ويسمح هذا النوع من العيون للكشف عن الحركات المفاجئة و السريعة ( كحركة مصيدة الذباب اليدوية ) , ولكن لايسمح برؤية الأشياء البعيدة , ويتمتع الذباب بالرؤية ثلاثية الألوان ( الأحمر , الازرق , الأخضر) كما هي عند البشر

خامسا ً : الرؤية عند أسماك القرش Sharks

تمتاز العديد من أسماك القرش برؤية ممتازة , فهي تعتمد على مجال رؤيتها في المسافات القريبة , حيث يمكنها أن ترى ألوان فرائسها بعد تحديد مواقعها عن طريق الحواس الاخرى الخاصة بها , بالأضافة الى عدم إمتلالكها للجفون حتى ترمش أو تغمض عينيها كما هو الحال في باقي الأسماك ألا عند القرش المحارب والذي يحتاج الجفون لحماية العينين.

هل يوجد هناك صلة مترابطة بين العيون المختلفة؟

أن تراكيب العيون المختلفة للعديد من الحيونات شديدة التباين , الأ أنها تشترك جميعها بالقدرة على الأحساس بالضوء ,فهي تمتلك خلايا مستقبلة للضوء تعرف بـ ( المستقبلات الضوئية ) , تنقل هذه المعلومات الى الدماغ أو الى التجمع العصبي , وتعمل بطرق متشابهه, ولكن لماذا هذا التشابه رغم التباين الحاصل ؟

والجواب على هذا التساؤل من مفهوم التطوّر يعتمد على تفسيران أساسيان للتراكيب المتشابهة وهما :

التماثل Homologiess : وهي عبارة عن خصائص أوصفات متماثلة يشترك فيها أثنان من الكائنات الحية نتيجة لتوراثهما لهذه الصفة من سلفهما المشترك (بمعنى تطور صفة متماثلة في سلالتين متقاربتين وراثيا ً ) فمثلاً , تعتبر الأجنحة في الحمام والنعام صفة متماثلة على الرغم من فعالية هذه الصفة فالأجنحة عند الحمام تساعدها في الطيران , بينما النعامة لا تستطيع الطيران , ولكنهما توراثا هذه الصفة من السلف مشترك الذي كان يمتلك الأجنحة .

التجانس Analogies : وهي عبارة عن خصائص أو صفات مثماثلة يشترك فيها أثنان من الكائنات الحية نتيجة للتطور المتقارب (بمعنى تطور صفة متماثلة في سلالتين منفصلتين وراثياً ) فمثلا : الأجنحة في الحمام والفراشات هي متشابهة وظيفيا ً , ولكهنا تطورت في سلالة الطيور وسلالة الحشرات بشكل مستقل تماماً .

اذا ً فالتراكيب المتماثلة Homologous ما هي الا أنعكاس لصفات السلف المشترك في الكائنات الحية الحالية . ولنتيجة لتشارك الحمام والنعام بسلف مشتركً واحدً , فإن أجنحتهما متشابهة بشدة على المستوى الهيكلي . وفي ذات الوقت تُظهر الأختلافات في الجحم ,والشكل ولون الاجنحة مدى التنوع الحاصل للمسار التطوري الفريد من نوعه لدى سلالات الحمام والنعام منذ زمن سلفهما المشترك .

ولمعرفة ما اذا كانت بعض هذه التراكيب التشريحية متماثلة أم غير متماثلة , يقوم العلماء من خلال بعض المعايير الأساسية بتقييم بعض الأدلة من ميادين علمية مختلفة ومنها :

1. تشابه الموضع :

هل تشتق هذه التراكيب المتماثلة في نفس الجزء من جسم الكائن الحي؟

تقع أجنحه الحمام والنعام في أجزاء متشابهة من أجسامهم , أسفل الرقبة ومتصلة بحزام الكتف , بينما تقع أجنحه الفراشة تقع على القطع الجسمية الثانية والثالثة من الصدر, خلف أول زوج من الأرجل.

2. تشابه المكونات :

هل تتكون هذه التراكيب من نفس أنواع الخلايا والأنسجة ؟

أن أجنحة الطيور والنعام مكونة من تراكيب متماثلة تضم عظامًا متشابهة وعضلاتً قوية وتكون مغطاة بالريش , بينما تمتلك أجنحة الفراشات تراكيب مختلفة تماماً , فهي مكونة من العديد من الأوردة على شكل سقالة , تمتد على شكل أغشية رقيقة , وتكون مغطاة بحراشف ناعمة.

3. تشابة مراحل النمو الجنيني :

هل تمتلك هذه التراكيب نمطاً متشابهاً في مراحل النمو ؟

تمتلك أجنحة الحمام والنعام مراحل نمو متشابهة تماما ً عندما كانت في بيوضها , بينما تمتلك أجنحة الفراشات مراحل نمو مختلفة , فهي نمت من أنسجة متخصصة من عملية التحول الشكلي Metamorphoses لليرقات الغير مجنحة الى الفرشات البالغة ذوات الأجنحة .

اذاً نستنتج من هذه المعايير الثلاثةبأن أجنحة الحمام والنعام هي تراكيب متماثلة Homologous, بينما تعتبر أجنحة الطيور والفراشات هي تراكيب متجانسة Analogous ( متشابهة وظيفياً فقط نتيجة للتطور المتقارب ) بمعنى بأنها لا تتطابق مع هذه المعايير .

إيجاد التراكيب المتماثلة Homologous في العيون :

لكي نستطيع أيجاد التراكيب المتماثلة في التنوع الحاصل على العيون نحن بحاجة للأجابة على ثلاثة أسئلة أسياسية وهي :

1. هل تشتق في نفس الجزء من جسم الكائن الحي؟

2. هل تتكون هذه التراكيب من نفس أنواع الخلايا والأنسجة ؟

3. هل تمتلك هذه التراكيب نمطاً متشابهاً في مراحل النمو ؟

والآن الأمر متروك لك لكي تتحرى عن هذه التساؤلات في الأمثلة الخمسة السابقة : فمن برأيك يمتلك تراكيب متماثلة ؟ ومن يمتلك أفضل موضع , مكونات , مراحل نمو من هذه الكائنات ياترى ؟

ملاحظة الأديم الظاهر : Ectoderm وهو الطبقة الخارجية من طبقات التبرعم Germ Layer والمكونة بمجموعة من الانسجة التي تنتج من عملية التكوين الجنيني والمسؤوله عن إنتاج الجهاز العصبي الدماغ بالأضافة الى الجلد وبعض تراكيب العيون . وتشكل الطبقات الاخرى والمتمثلة ب (الاديم المتوسطة Eesoderm والاديم الخارجي Endoderm) بقية إجزاء الجسم الأخرى .