Explore
Also Available in:

Úžasné zrcadlové oči hřebenatky

Napsal
Přeložil Pavel Akrman (Kreacionismus.cz)

Publikováno v časopise Creation 40(2):15–16, Duben 2018
12411-scallopagefotostock / Alamy Stock Photo

Hřebenatka je jedlá slanovodní škeble s výrazně tvarovanou lasturou. Na měkkýše má však překvapivě složitý optický systém. Přestože nemá skutečný mozek, má až 200 očí, každé o průměru asi 1 mm.

Tyto oči jsou zcela neobvyklé: místo čočky pro soustředění světla do obrazu má oko hřebenatky pro zaostřování zrcadlo. První člověkem vyrobený zrcadlový dalekohled vynalezl přední kreacionistický vědec Sir Isaac Newton, ale hřebenatka ho měla už dávno předtím, navíc v miniaturním provedení. A nedávný výzkum z Weizmannova institutu věd v Izraeli za použití kryo-elektronové mikroskopie ukazuje, jak sofistikované tyto oči jsou. Jak vědci uvádějí, utváření obrazu

„… vyžaduje extrémně vysoký stupeň ultrastrukturální uspořádanosti, protože světlo se musí nejen odrážet, ale také zaostřit. Hierarchické uspořádání zrcadla hřebenatky je pro vytvoření obrazu jemně vyladěno, od krystalických komponent guaninu v řádu nanometrů až po celkový tvar zrcadla na milimetrové úrovni.“1

To znamená, že guanin, jedno z „písmen“ DNA, je také hlavní odraznou plochou. Hřebenatka však dokáže krystaly utvořit do čtvercového tvaru, přestože guanin normálně tvoří hranoly. To znamená, že jsou jako dlaždice těsně přiléhající k sobě a podobají se tak „segmentovaným zrcadlům odrazových dalekohledů“.1

A také guanin funguje jako zrcadlo jen tehdy, pokud je v tenkých multi-vrstvách, jinak je průhledný.2 Hřebenatka má 20–30 vrstev dlážděného guaninu, který se střídá s cytoplazmou, což je materiál uvnitř buněk. Dlaždice jsou velmi tenké, pouhých 74 nanometrů (nm) a jsou oddělené cytoplazmou o síle 86 nm. To znamená, že zrcadla jsou při odrážení modrozeleného světla o vlnové délce 500 nm téměř dokonale účinná. To „nastává“ kolem nejvyšší barvy světla pronikající vodou až k hřebenatce, a také u barev, na které jsou její oči nejcitlivější.

Kromě toho oko není symetrické kolem své osy. To není chyba, ale účelně navržená funkce. Vytváří se tak dva samostatné obrazy zaměřené na dvě sítnice. Objekty ve středu pohledu vytvářejí obrazy na distální sítnici (dále od těla), zatímco periferní obrazy se tvoří na proximálním zrcadle (blíže k tělu). Distální sítnice dobře detekuje pohyb, takže hřebenatka může uniknout predátorovi. Proximální sítnice je citlivější a poskytuje informace o bližším okolí hřebenatky.

12411-scallop-eyes
Obr. 1. Umístění a anatomie očí hřebenatky. (A) Hřebenatka Pecten maximus s mnoha očima, lemující lasturu (bílá šipka ukazuje na jednotlivé oči). (B) Zvětšený obraz pěti očí. (C) Snímek řezu okem z fluorescenční mikroskopie, ukazující buněčná jádra obarvená fluorescenčním barvivem DAPI (4,6- diamidino 2 phenylindole). (i) rohovka, (ii) čočka, (iii) distální sítnice, (iv) proximální sítnice a (v) konkávní zrcadlo. (D) Mikrofotografie kryo-SEM mikroskopu s nízkým rozlišením průřezu oka po vysokotlakém zmrazení a štěpení. Čočka (modrá), distální sítnice (žlutá), proximální sítnice (oranžová) a konkávní zrcadlo (zelená) jsou zbarveny jen pro názornost. Řasinky a mikroklky fotoreceptorů byly použity k identifikaci umístění distální a proximální sítnice. Žluté šipky v (C) a (D) ukazují směr dopadajícího světla na ose. Z odkazu č. 1.

Zpráva uzavírá,

„Krystalová morfologie, vícevrstvá struktura a 3D tvar očního zrcadla hřebenatky jsou jemně vyladěny tak, aby vytvářely funkční obrazy na jejích dvou sítnicích.“1

A pokračuje vysvětlením, že tento design by mohl

„připravit cestu pro konstrukci nových optických zařízení, inspirovaných přírodou. Především … vývoj kompaktních, širokoúhlých zobrazovacích zařízení odvozených z této neobvyklé formy biologické optiky.”1

Odborník na oči zvířat Daniel Speiser z university v Jižní Karolině je ohromen tím, že takový prostý měkkýš potřebuje tak pokročilou optickou technologii, „Stále je záhadou, proč vidí tak dobře.“2 Mediální zpráva samozřejmě obsahuje patřičnou poklonu evolucí:

„Jeho studie ukazuje, že hřebenatky se vyvinuly v mistry ve tvorbě krystalů a zavedly je do takových tvarů, které výzkumníci považovali za nemožné.“2

Ale jakým způsobem se mohlo toto „mistrovství“ vyvinout pomalými a postupnými změnami generovanými náhodnými odchylkami již existující genetické informace (mutacemi), z nichž každá představuje výhodu oproti předchozí fázi? Přírodní výběr vybírá pouze z pohledu přežití, zatímco hřebenatka se jeví tak, že má mnohem více optiky než potřebuje. Oko hřebenatky svědčí o inženýrském mistrovství jejího Stvořitele, stejně jako i tisíce dalších vlastností u živých tvorů.

Odkazy a poznámky

  1. Palmer, B.A. and nine others, The image-forming mirror in the eye of the scallop, Science 358(6367):1172–1175, 1 December 2017 | doi:10.1126/science.aam9506. Zpět k textu.
  2. Zimmer, C., The scallop sees with space-age eyes—hundreds of them, New York Times, 30 November 2017; nytimes.com. Zpět k textu.