Evolucija očesa
Evolucija očesa je primer homolognega organa, ki je prisoten pri različnih taksonih.
Zdi se, da imajo nekatere sestavine očesa, kot so vidni pigmenti, skupne prednike - to pomeni, da so se razvile enkrat, preden so se živali razširile.
Vendar so se zapletene oči, ki oblikujejo slike, razvile približno 50- do 100-krat - pri njihovi izdelavi so bile uporabljene številne iste beljakovine in genetska orodja.
Zdi se, da so se kompleksne oči prvič razvile v nekaj milijonih let, v hitrem evolucijskem izbruhu, znanem kot kambrijska eksplozija. Pred kambrejem ni dokazov o prisotnosti oči, vendar je v srednjekambrijskem skrilavcu Burgess razvidna velika raznolikost.
Oči imajo številne prilagoditve, ki ustrezajo zahtevam organizmov, ki jih nosijo. Oči se lahko razlikujejo po ostrini, razponu valovnih dolžin, ki jih zaznavajo, občutljivosti pri šibki svetlobi, sposobnosti zaznavanja gibanja ali razločevanja predmetov ter razlikovanja barv.
Kopenski polži imajo na glavi običajno dva sklopa tipal: zgornji par ima na koncu oko, spodnji par pa je namenjen za vohanje.
Ta bogomoljka ima zamaskirane oči
Skakajoči pajek. Pajki imajo več oči.
Glavne faze v razvoju očesa.
Oko mehkužca: kraljica školjk.
Hitrost razvoja
Prvi fosili oči so se pojavili v obdobju spodnjega kambrija, pred približno 540 milijoni let. V tem obdobju je prišlo do izbruha očitno hitre evolucije, imenovane "kambrijska eksplozija". Eden od biologov meni, da se je z razvojem oči začela tekma v oboroževanju, ki je privedla do hitrega razvoja.
Že prej so organizmi morda uporabljali svetlobno občutljivost, ne pa tudi hitrega gibanja in navigacije s pomočjo vida.
Hitrost razvoja oči je težko oceniti. Enostavno modeliranje, ki predvideva majhne mutacije, izpostavljene naravni selekciji, kaže, da bi se lahko primitivni optični čutni organ, ki temelji na učinkovitih fotopigmentih, razvil v kompleksno človeku podobno oko v približno 400 000 letih.
Zgodnje faze razvoja oči
Prvi svetlobni senzorji so bili fotoreceptorski proteini. To so očesne pege, ki jih najdemo pri protistih. Očesne pege lahko razlikujejo le med svetlobo in temo. To zadostuje za fotoperiodizem in dnevno sinhronizacijo cirkadianih ritmov. Ne morejo razlikovati oblik ali določiti smeri, iz katere prihaja svetloba.
Očesne pege najdemo pri skoraj vseh večjih živalskih skupinah. Euglenova' očesna pega, imenovana stigma, je spredaj. Njen rdeči pigment odstira zbirko kristalov, občutljivih na svetlobo. Skupaj z vodilnim bičkom omogoča očesna pegica, da se organizem premika glede na svetlobo, kar pomaga pri fotosintezi in napovedovanju dneva in noči, kar je glavna funkcija cirkadianih ritmov.
Vidni pigmenti se nahajajo v možganih bolj zapletenih organizmov in naj bi imeli vlogo pri sinhronizaciji drstenja z luninimi cikli. Z zaznavanjem subtilnih sprememb v nočni osvetlitvi bi lahko organizmi sinhronizirali sproščanje sperme in jajčec, da bi povečali verjetnost oploditve.
Sam vid temelji na osnovni biokemiji, ki je skupna vsem očem. Način uporabe tega biokemičnega orodja za interpretacijo okolja organizma je zelo različen. Oči imajo široko paleto struktur in oblik, ki so se vse razvile precej pozno glede na osnovne beljakovine in molekule.
Na celični ravni se zdi, da obstajata dve glavni "zasnovi" oči: eno imajo protostomi (mehkužci, annelidni črvi in členonožci), drugo pa deuterostomi (hordati in iglokožci).
V stigmi (2) evglene se skriva točka, občutljiva na svetlobo.
Sorodne strani
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je primer homolognega organa?
O: Razvoj očesa je primer homolognega organa, ki ga imajo številne živali.
V: Kaj počne opsin?
O: Opsini nadzorujejo pretvorbo fotonov v električne signale.
V: Kdaj so se razvile kompleksne oči?
O: Zdi se, da so se kompleksne oči prvič razvile pred nekaj milijoni let, v hitrem izbruhu evolucije, znanem kot kambrijska eksplozija.
V: Ali obstajajo dokazi o obstoju oči pred kambrskim obdobjem?
O: Pred kambrejem ni dokazov o prisotnosti oči, vendar je veliko oči mogoče videti v fosilih iz srednjekambrijskega Burgessovega skrilavca.
V: Kako se oči razlikujejo med organizmi?
O: Oči se razlikujejo po ostrini (natančnosti vida), občutljivosti pri šibki svetlobi in sposobnosti zaznavanja gibanja ali prepoznavanja predmetov. Od njihove občutljivosti na valovne dolžine je odvisno, ali lahko vidijo barve in katere barve lahko vidijo.
V: Kakšno vlogo ima melanopsin?
O: Melanopsin, opsin, ki ga najdemo v mrežnicah sesalcev, je vključen v cirkadiane ritme in refleks zenice, ne pa tudi v vid.
V: Kateri dogodek označuje, kdaj so se začele razvijati kompleksne oči?
O: Kompleksne oči so se začele razvijati med hitrim razmahom evolucije, znanim kot kambrijska eksplozija.
