Nytt nummer – Ögat: naturens mästerliga mysterium

Ögon utför ett otal uppgifter och betår av allt från primitiva ljuskänsliga fläckar till superskarpa kameraögon. Varför har de utvecklats så olika bland djuren?

23 maj 2016 av Ed Young

De minsta djurögonen, som sitter på parasitsteklar, är inte mycket större än en amöba. De största är stora som en tallrik och sitter på jättebläckfiskar.

En del djur ser i svartvitt. Andra kan uppfatta regnbågens alla färger och mer därtill i form av ljus som är osynligt för människans öga. Somliga kan inte ens bedöma varifrån ljuset kommer; andra kan upptäcka bytesdjur i rörelse på flera kilometers håll.

Fokus på hur djuren använder sina ögon

Dan-Eric Nilsson vid Lunds universitet forskar på ögats evolution, och han menar att det för att förstå hur ögat utvecklats inte räcker att studera dess uppbyggnad. Vi måste förstå hur djuren använder sina ögon.

För ett par år sedan tillämpade han det konceptet i en modell som delar in ögats utveckling i fyra stadier, som vart och ett definieras inte av de fysiska strukturerna utan av vad de ger djuren möjlighet att göra:

Stadie 1: Ögat fungerar mest som dygn- och djupmätare

Ögat i första stadiet kan registrera intensiteten av det omgivande ljuset och bedöma vilken tid på dagen det är, eller hur djupt nere i vattenpelaren det befinner sig. Det behöver man inte ett riktigt öga för. Det räcker med en enkel fotoreceptor.

Det lilla polypdjuret Hydra har inga ögon, men det har fotoreceptorer i kroppen.

Exempel på djur med ögon i stadie 1: sjöborrelarv, sjöstjärnelarv, daggmask.

Stadie 2: Ögat kan användas för riktningsbestämd uppfattning av ljus

I andra stadiet av Dan-Eric Nilssons modell kan djuren bestämma varifrån ljuset kommer, eftersom deras fotoreceptorer bildar ljusabsorberande skärmar – som i regel består av ett mörkt pigment – som blockerar ljuset från specifika vinklar.

En sådan receptor ger ögats innehavare ett intryck av omgivningen som motsvarar en pixel – inte tillräckligt för att räknas som verklig syn, men tillräckligt för att djuret ska kunna förflytta sig mot en ljuskälla eller simma bort från den och söka skydd i skuggan.

Exempel på djur med ögon i stadie 2: hjuldjur, rundmask, kubmanetlarv.

Stadie 3: Ögat har syn med låg upplösning

I tredje stadiet samlas de avskärmade fotoreceptorerna i grupper, som var för sig vetter i lite olika riktningar.

Nu kan ögonens innehavare samordna upplysningar om ljus, som kommer från olika riktningar, så att en bild av omgivingen framträder. De kan se scenarion, om än otydligt och grynigt.

Exempel på djur med ögon i stadie 3: plattmask, vinbergssnäcka, vuxen kubmanet

Det är vid det här laget som registreringen av ljus blir till ett egentligt synsinne, och där buntar av fotoreceptorer blir till riktiga ögon. Djur med ögon i tredje stadiet kan använda dem för att hitta ett lämpligt bo, som sjöstjärnorna gör, eller undvika hinder, som kubmaneterna gör.

Stadie 4: Ögat har linser och skarp syn

Fjärde stadiet är då ögonens utveckling verkligen tilltar. Det har tillkommit linser, som kan fokusera ljuset till en skarp och detaljerad syn.

”När man når fjärde stadiet är det ingen hejd på möjligheterna”, säger Dan-Eric Nilsson.

Exempel på djur med ögon i stadie 4: människa, bläckfisk, boxarräka

Evolutionen är inte smart

Evolutionen agerar utifrån principen att ta det som finns till hands. Befintligt material får hela tiden i uppgift att utföra nya funktioner, och enkla strukturer flikas samman till komplexa strukturer.

Evolutionen är emellertid inte framsynt. När den väl börjat gå i en viss riktning kan den inte börja om från början igen, så resultatet präglas alltid av fel.

”Insekter och kräftdjur har klarat sig bra trots sina fasettögon, inte tack vare dem”, säger Dan-Eric Nilsson. ”De hade haft betydligt mer glädje av ögon av kameratyp, men evolutionen utvecklade inte det. Evolutionen är inte smart.”

Läs mycket mer om forskningen på ögats evolution i National Geographic nummer 5/2016, som är ute nu.

Missa inte heller dessa artiklar i National Geographic nummer 5/2016

  • Yellowstone: USA:s första nationalpark från 1872 bjuder på världens största aktiva vulkan och livsfarliga rovdjur.

  • Den försvunna staden: Ny laserteknik har avslöjat ruinerna av en flera hundra år gammal stad i Honduras och gett nytt liv åt myten om ”den vita staden”.

  • Katastrofturism: Människor vallfärdar till spökområdet kring Tjernobyl för att förfasas över den enorma kärnkraftskatastrof som inträffade där 1986

Läs också

Kanske är du intresserad av...