طرح ی الهی یا ابتکار طبیع ت ؟ این اثر، چیزهای اندکی است که آموخته ام و خواستم با شما در میان بگذارم. با مِهر – بلوجَک @BlueJakk با توجه به عدم امکان انتشار در ایران و همچنی ن وجود مشکلات امن یتی، می توانید برای حمایت از نویسنده، به شناسه یا کد QR زیر، ارز مجازی مونرو ( XMR ) ارسال کنید. 88UUWLVri3nH82Xq4vKSGg9b8AqXjhrAMRSu7dcn5azy3u4mLgNebkA dMT3mQagCQKX6gwAzeD4qPdmNiomSFMCGFF4rYEU چرا چنین اثری نوشته شد؟ مدت ها بود که قصد داشتم اثری درباره مشکلات اعضای بدن انسان بنویسم تا این که بالاخره عزمم را جزم و نوشتن را شروع کردم. با این حال، بعد از شروع کار و نوشتن چندین صفحه، کم کم متوجه شدم که این سوراخ خرگوش ، عمیق تر از این حرف هاست و اثری این چنین و با آن کیفیتی که مد نظرم است، احتمالا هزار تا دوهزار صفحه متن خالص و یک تا دو سال کار شبانه روزی و پیوسته نیاز دارد که صرف چنین زمانی فعلا برایم میسر نیست. مخصوصا که چنین اثری نه در ایرا ن و آن طور که مشخص است، نه در جای دیگری قابل چاپ است. البته نیاز به این همه کار عجیب نیست ، تجربه نشان داده وقتی پای طراحی الهی در میان باشد، حجم مشکلات هم ماورایی است. با این حال، حیفم آمد که آن چه نوشته بودم را رها کنم و تصمیم گرفتم حداقل همان یک فصل ناقص را تکمیل و آن را منتشر کنم. به این امید که این نوشته مختصر و زبان ناتوانش در انتقال مفهو م که حدود ۴۰۰ ساعت زمان برای خلق آن صرف شده ، بتواند گوشه ای از ذهنم را با خواننده به اشتراک بگذارد. صفحه عنوان ۱ - مقدمه ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ........ 6 ۲ - چشم چطور چشم شد؟ ................................ ................................ ................................ ................................ ......... 7 ۴ - موقع ی ت چشم ................................ ................................ ................................ ................................ ....................... ۱9 ۵ - پلک ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ......... ۲۰ 6 - پلک سوم ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ۲۲ 7 - اشک ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ........ ۲3 ۸ - مردمک ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ... ۲۴ 9 - گستره د ی د ................................ ................................ ................................ ................................ ............................. ۲6 ۱۰ - نو ر قطب ی ده ................................ ................................ ................................ ................................ .......................... ۲۸ ۱۱ - ک ی ف ی ت د ی د ................................ ................................ ................................ ................................ ......................... 3۰ ۱۲ - د ی د در نور کم ................................ ................................ ................................ ................................ .................... 33 ۱3 - حساس ی ت سلول ها ی گ ی رنده نور ................................ ................................ ................................ ................... 3۵ ۱۴ - عملکرد سلول ها ی گ ی رنده نور ................................ ................................ ................................ ....................... 36 ۱۵ - توز ی ع سلول ها ی گ ی رنده نور ................................ ................................ ................................ ........................... 3۸ ۱6 - حساس ی ت جهت دار چشم ................................ ................................ ................................ ................................ ۴۰ ۱7 - گستره د ی د رنگ ی ................................ ................................ ................................ ................................ ............... ۴۲ ۱۸ - د ی د رنگ ی در نور کم ................................ ................................ ................................ ................................ ......... ۴۴ ۱9 - د ی د در ز ی ر آب ................................ ................................ ................................ ................................ ................... ۴۵ ۲۰ - عوامل مزاحم د ی د ................................ ................................ ................................ ................................ ............. ۴9 ۲۱ - شبک ی ه وارونه ................................ ................................ ................................ ................................ ...................... ۵۰ ۲۲ - نقطه کور ................................ ................................ ................................ ................................ ............................. ۵۲ ۲3 - سرعت تطب ی ق ................................ ................................ ................................ ................................ .................... ۵۴ ۲۴ - خستگ ی چشم ................................ ................................ ................................ ................................ ................... ۵۵ ۲۵ - دورب ی ن ی و نزد ی ک ب ی ن ی ................................ ................................ ................................ ................................ ..... ۵6 ۲6 - چشم کامل ................................ ................................ ................................ ................................ ......................... ۵۸ ۲7 - نت ی جه گ ی ر ی ................................ ................................ ................................ ................................ ......................... 6۰ ۲۸ - منابع ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .... 63 ۲9 - ضمائم ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ .. 6۵ چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ 6 ۱ - مقدمه باورمندان به طراحی هوشمند ۱ ، تلاش زیادی کرده اند تا اجزای مختلف بدن انسان را همانند خودش، یک طراحی هدفمند و دارای طرحی از پیش تعیین شده ، نشان دهند. طرحی که توسط یک قادر مطلق به انجام رسیده و اصطلاحا مو لای درز هیچ کدام از قسمت هایش نمی رود . قادر ی مطلق که آخرین طرح او، یعنی انسان ، در مقایسه با سایر موجودات، در بهترین و کامل ترین ش کل ممکن خلق شده است خلقتی آن قدر بی نظیر و کامل که به قول مسلمانان، این طراح پس از ا ن جام آن ، به خودش آفرین گفته است. آیا به واقع چنین است؟ آیا بدن انسان و به صورت مشخص چشم ها ، به عنوان دست ساخته های قادری مطلق ، کامل ترین یا حداقل بهترین طرح های ممکن در طبیعت هستند ؟ آیا چشم انسان عاری از محدودیت های رایج در چشم سایر حیوانات است ؟ آیا چشم انسان تافته ای جدا بافته از چشم حیوانات دیگر است ؟ آیا چشم انسان برخلاف چشم یک شامپانزه که نزدیک ترین موجود به ا وست، می تواند امواج ماورای بنفش را ببیند ، رنگ ها را در تاریکی تشخیص دهد و یا دید خوبی در زیر آب داشته باشد؟ برای یافتن پاسخ این سوال ها ، بایستی قدری تامل کنید و این متن را تا انتها دنبال کنید شکل ۱ : برخی از اجزای سازنده چشم 1 Intelligent Design چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ 7 برای رسیدن به پاسخ درست ، کافی است کمی از شدت احساس ا ت مان بکاهیم و برای یک بار هم که شده به پاسخ همیشگی خودمان در برابر نادانسته هایمان یعنی «خدا» رجوع نکنیم. گارد همیشگی خو د مان در برا بر حقایق تلخ را پائین بیاوریم و نگاهی دقیق و مستند به طبیعت یا به عبارتی به خودمان بیاندازیم ، تا ب ینیم در دنیای خارج از ذهنمان واقعا چه خبر است نگاهی که به ما نشان می دهد نه تنها ساختار چشم انسان ، طرحی کامل یا حداقل بهترین طرح ممکن نیست بلکه به خ اطر وجود محدودیت ها ی متعدد در زمینه های مختلف ، بعید به نظر می رسد که حتی کار یک طراح ، به هوشمندی انسان باشد ، چه برسد به طراحی غیرمادی و مجهز به قدرتی نامحدود. در ادامه ، این طرح به اصطلاح الهی را با کمک یک قیچی مجهز به دو تیغه ِ منطق و شواهد مستند، تکه تکه کرده و ضعف ها و محدودیت های موجود در آن را در حد توان یک به یک بر می شماریم محدودیت هایی که نشان می دهند چشم انسان یک چشم کامل یا حتی بهترین چشم ممکن نیست و مانند چشم هر موجود دیگری، تنها یک محصول گریزناپذیر طبیع ی بوده است . چشمی که همانند چشم سایر موجو دات ، متناسب با محیط ی که در آن توسعه یافته ، به برخی از قابلیت ها مجهز و از برخی دیگر بازمانده است. ۲ - چشم چطور چشم شد؟ بیایید پیش از پرداختن به چشم و مشکلات و م حدودیت های ش ، به یک سفر غیرمنتظره برویم سفری که برای انجام آن، تنها دانستن مستندات علمی کافی نیست و بایستی کمی ا ز قوه خیال پ ردازی و تصویرسازی خودمان نیز استفاده کنیم. برای این منظور بایستی به حدود ۵ / ۴ میلیارد سال قبل برویم. چه می بینیم؟ خورش ی د ی که درخشش آن حدود ۸۰ درصد درخشش خورشید امروز است زم ی ن ی داغ که بر روی آن اثری از موجود زنده دیده نمی شود و پو سته ا ی نازک که به تازگی در اطراف آن شکل گرفته است. فوران های آتش فشانی مکرر، برخوردهای متعدد شهاب سنگی و ّ جو ی مملو از گازها ی ه ی دروژن سولف ی د، متان و کربن د ی اکس ی د ی که ب ی ش از ۲۰۰ برابر کربن د ی اکس ی د موجود در جو چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۸ امروز زمین است جهنمی این چنین که فاقد حیات است ، توسط زمین شناسان، به زیبایی ، دوران هادئن ۱ نامیده شده است . نامی که برگرفته از نام هادس ، خدای جهان زیرین یا همان دنیای مردگان یونان باستان است. انگار کمی زیاد به عقب رفتیم بهتر است چندصد سالی به جلوتر برویم تا اوضاع کمی آرام تر شود . حال که به جایی در حوا لی 7 / 3 میلیارد سال رسیده ایم، زمینی را می بینیم که دیگر نه آن جوش و خروش اولیه را دارد و نه خبری از بمباران شدید شهاب سنگی است. اوضاع آرام تر شده و حضور آب بر روی آن قابل مشاهده است. در این برهه از تاری خ زمین ، شاهد حضور جانداران تک سلولی پروکاریوت هستیم . ج اند ارانی متشکل از سلول های ساده و فاقد هسته که مطابق برخی از شواهد ، قدمت آن ها حتی ممکن است به حدود ۲ / ۴ میلیارد سال قبل هم برسد . یکی از جانداران بسیار معروف این خانواده ، همان سیانوباکتری های شناخته شده هستند که بعضا از آن ها با عنوان جلبک هم یاد می شود سی ان وباکتری های تک سلولی قادر به فتوسنتز می باشند و در نتیجه، در مقابل تابش نور از خود واکنش نشان م ی دهند . آن ها چن ی ن کار ی را با کمک مولکول ی به نام کلروف ی ل انجام م ی دهند مولکول ی که احتمالا اول ی ن ی ا ی ک ی از اول ی ن گام ها ی طب ی عت در راه تشخ ی ص نور بوده است. ۲ س ی ان وب اکتر ی ها با کمک کلروف ی ل م ی توانند نور را جذب کنند و انرژ ی حاصل را به شکل کربوه ی درات ذخ ی ره کنند. وجود سلول های فتوسنتز کننده به این معنی است که تقریبا از حوالی این دوران به بعد ، استفاده از نور به عن وا ن منبعی برای تامین انرژی ، حداقل با یک شکل از ح ی ات گره می خ ورد عضو دیگر خانواده پروکاریوت ها که قدمت آن ها نیز به همان آن دوران باز می گردد، موجوداتی تک سلولی و باکتری مانند هستند که امروزه آن ها را باستانیان می نامیم. یک احتمال این است که این موجودات تک سلولی که فاقد توانایی دریافت نور بود ند ، با عموزادگان خو د، یعنی سیان وباکتری های فتوسنتزکننده ، ترکیب شوند. نتیجه چنین 1 Hadean ۲ گزینه های مطرح ، دیگر عبارت اند از ترکیبات پروتئینی باکتریورودوسپین ( Bacteriorhodopsin ،) پروتئورودوسپین ( Proteorhodopsin )، آنزیمی مانند آنز ی م فوتول ی تاز ( Photolyase ) و مشتقات آن یعنی کر ی پتوکروم ه ا چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ 9 اتحادی می توانسته موجب شکل گیری ساختارهای ی ُ مانند ک لروپلاست شود و در ادامه نیز ، راه را برای ایجاد سلول های هسته دار، سازمان یافته تر و پیچیده تری موسوم به سلول های یوکاریوت ی ۱ در حدود ۲ میلیارد س ال بعد باز کند. شکل ۲ : تصو ی ری از استیگون ماتاسه ۲ یک ی از اعضای خانواده سیانوباکتری ها کُلروپلاست اندامک ی است که شکل گیری آن به معنی شروع تولید اکسیژن به عنوان یک ماده پسماند و حاصل از فتوسنتز بوده است. تولید این اکسیژن در چند صدمیلیون سال بعدی ، بزرگ تری ن حامی شک ل گیری سلول های یوکا ریوتی (هسته دار و سازمان یافته) و در ادامه ، شکل گیری موجودات پرسلولی می شود. اگرچه ح ی ات در ا ی ن مرحله از توسعه خودش ، هنوز با مفهوم ی به نام د ی دن آشنا ن ی ست اما کم ی تحمل کن ی د ، ا ی ن تازه ابتدا ی راه اس ت بایستی حدود ۲ میلیارد سال به ج لو برویم تا پیدای ش تدریجی اولین یو کاریوت ها را ملاحظه کنیم. موجوداتی که در ابتدا صرفا تک سلولی بودند و معمولا با نام آغازیان شناخته می شوند نشانه های حضور این موجودات را می توان از حدود ۲ - ۵ / ۱ میلیارد سال پیش مشاهده کرد. یکی از ساده ترین جانداران یوکاریوتی که می توان نشانه های اولیه از دریافت نور را در آن ملاحظه کرد ، یک جلبک تک سلولی آب شیرین از سرده اوگلنا است. جانداری ۱ یوکاریوت ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: یوکاریوت های تک سلولی ( آغازیان ) و یوکاریوت های چندسلولی (جانوران) 2 Stigonemataceae چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱۰ با نام اوگ ل نا گراسیلیس ۱ که در انتهای خود ، دارای محلی موسوم به نقطه چشمی ۲ است. محلی که اگرچه نمی توان آن را یک چشم واقعی محسوب کرد اما یافته ها حاکی از آن است که در این بخش از بدن اوگلنا ی تک سلولی ، ترکیبات مشتق شده از رودوسپین 3 دیده می شود رودوپسین ترکیبی است که خود عضو خانواده ای از ترکیبات به نام اُپسین ۴ است. ُ ا پسین ها هم همان ترکیباتی هستند که امروزه در شبکیه چشم جانداران پرسلولی نقشی اساس ی در تشخی ص نور و دیدن بازی می کن ن د. این نقطه چشمی به صورت کاملا هماهنگی با تاژک اوگلنا عمل می کند و سبب می شود که جاندار پس از تشخیص جهت نور ، بتواند به سمت آن حرکت کند. شکل ۳ : تصو ی ری از یک اوگلنا گراسیلیس، یک جلبک تک سلولی آب شیرین شواهد می گوید که با گذ شت زمان، به صورت کلی بر میزان تخصصی تر شدن حیات نیز افزوده می شود. سلول های منفردی که اجداد جانداران پرسلولی امروزی به حساب می آیند ، حداقل از حدود ۵ / ۱ میلیارد سال پیش ، توانایی واکنش در مقابل نور و حتی حرکت به سمت را داشته اند. با این حال، از حدود ۱ تا ۲ / ۱ میلیارد پیش، حیات روی زمین گامی دیگر به سمت جلو برمی دارد و کم کم جاندار ا نی پرسلولی مانند شانه داران و اسفنج ها ظاهر می شوند . ج ا ندارانی که اگرچه هنوز چشم ندارند اما حاوی ژن های اولیه ای بو د ه اند که 1 Euglena G racilis 2 Eyespot 3 Rhodopsin 4 Opsin چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱۱ نیای ژن هایی هستند که ما امروزه آن ها را با نام پَکس ۱ می ش ناسیم مجموعه ای از ژن هایی که نقشی مهم در توسعه سر، بینی و البته چشم به عهده دار ن د. از این خانواده، ژن پَکس 6 ، نقشی اساسی در توسعه چشم در میان جانداران چندسلولی دارد. با ظهور جانداران پرسلولی و سازمان یافته تر ، شاهد پیچیده تر شدن سیستم تشخیص نور جاندار ا ن نی ز هستیم. در میان موجودات پرسلولی اما ساده امروزی ، زالو یک مثال خوب از توانایی یک موجود در تشخیص بین روز و شب (بود و نبود نور) است . توانایی مشابهی می توانسته در جانداران بسیار قدیمی تر ، مانند موجودات عضو سرده هیدرا نیز رخ داده باشد (شکل ۴ ) س ی ستم تشخیص نو ر جانداران عضو سرده ه ی درا که نسبت خانوادگ ی با عروس ها ی در ی ا یی دار ن د ، متشکل از مجموعه ا ی از سلول ها ی حساس به نور است که در شاخک های این جانداران قرار دارند هیدراها مغز ندارند و س ی ستم ت ش خیص نور آن ها حاوی چیزی به نام ُ ک ره چشم نیست. با این حال، سوال این جاست که هیدراها چرا اصلا به تشخیص نور احتیاج دارند؟ این جاندار با کمک شاخک های خود اقدام به شکار طعمه می کند و بررسی ها نشان می دهد ، زمان ی که یک هیدرا در نور کم و تاریکی قرار بگیرد ، به تعداد دفعات بیش تری شاخک های خود را برای پیدا کردن طعمه به اطراف پرت می کند ، چرا که امکان یافتن شکار در این شرایط بالاتر است زمان ی هم که با نور تماس پ ی دا کند خودش را جمع م ی کند شکل ۴ : ی ک ه ی درا ی آب ش ی ر ی ن 1 PAX چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱۲ تشخیص میزان نور برای این جاندار اگرچه به صورت ناآگاهانه است اما به صورت مستقیم به بقایش مربوط است و او در مسیر فرگشت خود ، مج بور بوده که به چنین قابلیتی مجهز شود س ی ستم تشخیص نور در هیدراها بر دو ستون اصلی استوار است. ستون اول آن، نوع ی پروتئ ی ن به نام ُ ا پس ی ن است که وقت ی نور به آن برسد تغ یی ر شکل م ی دهد . مورد دوم کانال ها ی ی ون ی ۱ هستند که در مقابل چن ی ن تغ یی ر ی واکنش نشان داده و س ی گنا ل الکتر ی ک ی متناسب تول ی د م ی کنند یافته ها حاکی از آن است که ا ی ن س ی ستم ُ ا پس ی ن / کانال ی ون ی که در ه ی دراها مشاهده م ی شود از سیستم تشخیص نور یک نیای مشترک حاصل شده است که خود منشا س ی ستم ب ی نا یی ی افت شده در تمام ی جان وران است. در حدود ۵ / 3 میلیارد سال پیش، سلول ها ی ساده پروکاریوتی مانند سیانوباکتری ها فقط به نور حساس بودند، چرا که به عنوان منبع انرژی، نور دریافتی مستقیما به بقای آن ها مربوط بوده است. با این حال، توسعه حیات در همین جا درجا نزد و تشکیل سلول های یوکاریوتی در حدود ۵ / ۱ میلیارد سال پیش، که در مقایسه با سل ول های پروکاریوتی سازمان یافته تر بودند ، راه را برای تشخیص پیچیده تر نور باز کرد. در همین راستا ، کم کم با تجمع مجموعه ا ی از سلول ها ی حساس به نور برا ی متمرکز کردن و تشخ ی ص بهتر نور ، امکان تشخ ی ص جهت نور ورود ی نیز فراهم شد موضوعی که در یک عروس در ی ا یی و کرم ه ا ی پهن د ی ده م ی شود شکل ۵ : چشم ساده یک پلاناریا (کر م ی پهن و دارای مغز ) فقط ورود نور از جهت های مشخصی را تشخیص می دهد. حلقه قهوه ای رنگ، متشکل از مجموعه ای از سلول های رنگ دانه ای است. 1 Ion Channels چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱3 یکی از گام های بعد ی در راستای بهبود دریافت نور در میان جانداران یوکاری وتی ، ا ی جاد ی ک فرورفتگ ی در سطح سلول ها ی حساس به نور است. چرا فرورفتگ ی ؟ چن ی ن انحنا یی موجب م ی شود که تشخ ی ص جهت نور ورودی ، آسان تر شود. هرچه عمق چنین انحنای ی بیش تر ش و د ، بر میزان تمایز و تشخیص میان تفاوت پرتوهای نور ورودی نیز افزوده می شود. فراهم شدن امکان تش خیص تفاوت زاویه و جهت پرتوهای ورودی ، به معنای فراهم شدن تدریجی امکان تشخ ی ص حرکت با کمک د ی دن است چشمی این چنین ، اصطلاح ا چشم کاسه ای ۱ خوانده می شود و پیشنهاد شده که برای تبدیل شدن یک مجموعه سلول حساس به نور به یک چشم کاسه ای ، در حدود 3۵ هزار نسل تغییر لازم است. شکل ۶ : چشم کاسه ای و فاقد لنز ِ یک ک رم شنی پس از شکل گیری تدریجی چن ی ن انحنا یی در ساختار سلول ها ی حساس به نور، تغ یی ر اندازه دهانه (همان جا یی که امروز آن را با نام مرد م ک م ی شناس ی م ) م ی توانسته منجر به بهبود ک ی ف ی ت د ی د و تما ی ز بهتر د ی د شود. چشم ها یی مبتن ی بر چن ی ن س ی ستم ی که فاقد قرن ی ه ی ا عدس ی هستند و اصطلاحا چش م حفره ا ی ۲ نام ی ده م ی شوند را م ی توان در جانداران ی مانند ملوانک ملاحظه کرد. 1 Eye Cup 2 Pinhole E ye چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱۴ شکل ۷ : چشم حفره ای یک ملوانک یک گام بس ی ار مهم دیگر در راستای رسیدن به چشمی امروزی ، تشک ی ل عدس ی بوده است. عضو ی که م ی توانست ه احتمالا حاصل از تغ یی ر و تحول در سلول ها ی پوست ی و سطح ی محافظ باشد و در نتیجه آن بینایی یک موجود تا حد قابل قبولی بهبود می یافته است شکل های اولیه از چنین چشمی ( دارای قرنیه نازک و عدسی مشخص ) که خود مبنایی برای شکل گیری چشم های متداول در میان مهره داران ام ر وزی است را می توان در یک مکنده ماه ی ملاحظه کرد (شکل ۸ ) پیشنهاد شده که تبدیل شدن یک چشم نقطه ای به یک چشم دوربین مانند و دارای عدسی، چیزی در حدود 36۵ هزار نسل ، تغییر و تحول لازم دارد. موضوعی که انجام آن در حدود نیم میلیون سال زمان می برد. شکل ۸ : نمایی ج ان بی از بافت چشم یک مکنده ماهی (قرنیه نازک و عدس ی مشخص ) چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱۵ مطابق یافته ها ، چنین تحولاتی در نهایت منجر به شکل گیری اولین چشم کامل و مشابه با یک چشم امروزی در حدود ۵۴۰ میلیون سال پیش شده است. این یافته ها حاکی از این است که موجوداتی منقرض شده به نام تریلوبیت ( م و دجودی عضو خانواده بندپاتبارها)، در حدود ۵۴۰ میلیو ن سال پیش به چشمانی مرکب، مانند آن چه در حشرات امروزی یافت می شود، مجهز شده اند. چشمانی که دارای قرنیه، عدسی، شبکیه، مردمک و عصب بینایی بودند. این یعنی حیات روی زمین که احتمالا از حدود ۲ / ۴ میلیارد سال قبل آ غاز شده و تنها ۵۴۰ میلیون سال است که به چیزی به اس م چشم مجهز شده است ، حداقل در ۸۵ درصد عمر خودش نابینا بوده و جایی را نمی دیده است! شکل ۹ : یک چشم پیچیده امروزی می توانسته در حدود 6۰۰ میلیون سال پیش تنها متشکل از یک سری سلول ساده حساس به نور باشد، مانند آ ن چه در جانداران سرده ه ی درا ۱ دیده می شود. 1 Hydra چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱6 شکل ۱۰ : حضور چشم های مرکب در یک فسیل یافت شده از تریلوبیت ی با قدمت ۴۲9 میلیون سال شاید روزی فسیل های کهن تری هم بیابیم اما بیایید کمی به زمان کشف کهن ترین فسیل مربوط به چشم کامل دقت کنیم ، چرا که در این دوره از تا ریخ زمین ، اتفاقات بسیار مهمی رخ داده است پیدایش یک چشم کامل در ۵۴۰ میلیون سال پیش، دست بر قضا، مصادف با آغاز دورانی موسوم به کامبرین بوده است. دورانی که به قدری بر میزان تنوع موجودات افزوده شده است که گاهی از آن با اصطلاح انفجار کامبرین یاد می شود. دوره ک ا مبرین نقطه عطف بس ی ار مهم ی در توسعه موجودات زنده روی زمین به حساب م ی آ ی د . در ابتدا ی این دوره ، علاوه بر ی افت ش دن اول ی ن چشم کامل، شاهد حضور موجودات ی به نام دهان ّ دو م ی ان ۱ هست ی م ما انسان ها نیز یک ی از زیرمجموعه های همین دهان ّ دو م ی ان محسوب می شو یم در ادامه ای ن ر وند و تنها ط ی ۵ م ی ل ی ون سال ، شاهد حضور اول ی ن موجودات طناب دار در م ی ان خانواده دهان ّ دو م ی ان هست ی م . تنها 6۰ م ی ل ی ون سال زمان لازم بوده است تا اول ی ن موجودات مهره دار که خود عضو ی از خانواده طناب داران هستند، پا به عرصه بگذارند. پیدایش و تنوع گسترده موجودات زن ده در طول دوره کامبرین که تا حد ود ۵۵ میلیون سال پیش طول کشیده، ادامه داشته است به طوری که پ ی دا ی ش چهاراندامان ( 39۴ م ی ل ی ون ۱ موجوداتی که در فرای ند شکل گیریشان ابتدا منفذ مربوط به مقعد و سپس منفذ مربوط به دهان شکل می گیرد. چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱7 سال پ ی ش ،) شکل گ ی ر ی جنگل ها ( 3۸۵ م ی ل ی ون سال پ ی ش )، ظهور مهره داران زم ی ن ی ( 3۵۰ م ی ل ی ون سال پ ی ش ) در این دوره رخ داده است. شکل ۱۱ : ت ی کتال ی ک با قدمت ی در حدود 37۵ میلیون سال ، یکی از جانوران چهار اندامه مهره دار که حدواسطی بین موجودات آبزی و خشکی زی به حساب می آید. پ ی ش از وقوع انقلاب مولکول ی ۱ ، تصور رایج در میان ز ی ست شناسان بر ا ی ن بود که چشم های مختلفی که امروزه در میان جانوران مختلف دیده می شود یک مبنای واحد نداشته و برای رسیدن به آن ها ، حدقل باید ۴۰ بار به صورت مستقل ، چنین اندامی در طول فرگشت تولید شده باشد با ا ی ن حال، در سال ۱99۴ ، مشخص شد ژن ی که به توسعه چشم در مگس سرکه ( بی مهره ) مربوط است ، ساختار مشابه ی با ژن کوچک ی چشم در موش ( مهره دار ) و هم چن ی ن ژن مربوط به فقدان عنب ی ه در چشم انسان ( مهره دار ) دارد. ی افته ها یی ا ی ن چن ی ن بود که موجب شد ، د ی د ما درباره رابطه م ی ان مهره داران و د ی گر موجودات عضو خ انواده ها ی دورتر تغ یی ر کند. ما کم کم به ا ی ن مهم دست ی افت ی م که قوانین حاکم بر فعل و انفعلاتی مانند تشکیل اعضا در میان جانداران مختلف ، ریشه در یک الگوی ژنتیکی مشترک دارد یک ی از نتایج چنین فهمی این بود که متوجه شویم حتی در صورت در دسترس نبودن فسیل های مناسب، می توانیم رابطه م ی ان جاندار ا ن مختلف در طول فرگشت را از طر ی ق ز ی ست شناس ی مولکول ی دنبال کنیم. 1 Molecular R evolution چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱۸ شکل ۱۲ : بر خی از انواع چشم در میان موجودات مختلف بعد از مقدمه ای کمی طولانی و شاید خسته کننده در مورد فرگشت چشم ، وقت آن رسیده که کم کم به اصل ماجرا بپردازیم مشکلات و محدودیت های چشم انسان را می توا ن به صورت کلی حداقل از دو جنبه مورد ارزیابی قرار دارد. جنبه اول ، شام ل مش کلات ی است که در چشم انسان وجود دارد اما اثری از آن ها در چشم موجودات دیگر دیده نمی شود. به این معنی که اگرچه چشم انسان دارای این محدودیت ها و مشکلات است اما مثال های ی می توان در طبیعت یافت که عاری از این مشکلات هستند. جنبه دوم ، به صورت کلی به محدودیت ه ا، نقص ها و ناتوان ای ی های ساختاری چشم می پردازد که در چشم انسان و حتی سایر موجودات وجود دار ن د اما می ت وانست ند با کمی اصلاح و تغییر مرتفع شو ن د. مشکلاتی که در هیچ یک از جانداران شناخته شده ، راه حلی برای آن ارائه نشده است. در این اثر سعی می شود به مشکلات قرار گ رفته در هر دو دسته پرداخته ش ود. چشم: طر ا ح ی اله ی ی ا ابتکار طبیعت ؟ ۱9 ۴ - موقعیت چشم در مسیر بررسی چشم ها ، اولین چیزی که توجه ما را به خودش جلب می کند، محل قرارگیری آن ها است. انسان ها مانند سایر مهره داران، دارای دو چشم هستند ، با این حال، یک انسان برخلاف یک جانور مهره دار مانند اسب که چشمانش در دو سوی جمجمه قرار دارد ، هر دو چشمش در جلوی جمجمه و در کنار هم قرار گرفته اند چنین تفاوتی سبب می شود که یک اسب بدون چرخاندن سرش، امکان دیدن دو طرف را داشته باشد اما یک انسان د ر چنین چیزی ناموفق باشد (شکل ۱3 ) شکل ۱۳ : مقایسه میدان دید برخی از حیوانات با انسان اگرچه ا نسان ها مانند سایر نخستی سان ها ، وسیع ترین دید دوچشمی را در میان تمامی موجودات دارند، با این حال، به خاطر موقعیت رو به جلوی چشم ها ، در دید پیرامونی خیلی موفق نیستند همان طور که در شکل ۱3 دیده می شود، میدان دید (تک چشمی و دوچشمی) یک انسان حدود ۲۱۰ درجه اس ت. میدان دیدی که در مقابل میدان دید 3۰۰ درجه ای یک کبوتر که عملا می تواند پشت سر خود را ببیند ، یک میدان دید محدود محسوب می شود. شکل ۱۴ : مقایسه وسعت دید دوچشمی و جهت گیری چشم ها نسبت به سر در جانوران مختلف