Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Omurgalı Retinası Ters Evrimleşmiş Olmasına Rağmen Nasıl Fayda Sağlar?

Omurgalı Retinası Ters Evrimleşmiş Olmasına Rağmen Nasıl Fayda Sağlar?
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

İnsan gözü, gündüz renkleri iyi görecek şekilde, geceleriyse yüksek hassaslığa sahip olabilecek şekilde özelleşmiştir. Ancak yakın bir zamana kadar retinadaki hücrelerin ters olacak şekilde yerleştiği düşünülüyordu: ışık, bir küme sinir hücresi üzerinden geçerek ışığa duyarlı koni ve çubuk hücrelerine ulaşabiliyordu. Bu sinir hücreleri, ışığın kalitesini ve içeriğini azaltıyor, dolayısıyla görüntüyü bozuyordu. Amerikan Fizik Cemiyeti'nde sunulan yeni bir araştırma, bu kafa karıştırıcı yapının aslında tam tersine, görüntü kalitesini arttırıcı bir fonksiyonu olabileceğini ileri sürüyor!

Retinanın hassas yapısı yaklaşık 1 asır önce keşfedildi. Retina, gözümüzün ışığa duyarlı bölgesidir ve gözümüzün iç kısmında yer alır. Retinanın arka kısmında kırmızı, yeşil ve mavi renklere duyarlı koni hücreleri bulunur. Bu koni hücrelerinin arasına ise çubuk hücreleri serpiştirilmiştir. Bunlar, koni hücrelerine göre ışığa çok daha duyarlıdırlar; ancak renkleri ayırt edemezler.

Işık, koni ve çubuk hücrelerine ulaşmadan önce retinanın tüm kalınlığı boyunca ilerlemek zorundadır. Çünkü retinada sinir ve hücre çekirdeği katmanları bulunur ve ancak bu katmanlar aşıldıktan sonra koni ve çubuk hücrelerine ulaşılabilir. Bu sinir hücreleri görüntü verisini işledikten sonra beyne iletirler. Ancak yakın bir geçmişe kadar bu ışığa duyarlı hücrelerin önünde neden engelleyici gibi gözüken bir katman bulunduğu bilinmiyordu. Bu, çok uzun süredir var olan bir bulmacaydı ve tüm omurgalı hayvanlarda bu yapının aynı şekilde bulunması, evrimsel süreçte bu tuhaf özelliğin sabitlendiğini gösteriyordu. Tabii ki böyle bir sabitlenme, ancak evrimsel bir avantaj sağlayacak olursa mümkündü.

Leipzig'den bilim insanları, gliya hücresi adı verilen ve tüm retina kalınlığı boyunca bulunan, konileri birbirine bağlayan hücrelerin ilginç bir özelliği olduğunu keşfetti. Bu hücreler metabolizma için çok önemlidir; ancak retinadaki diğer hücrelerden daha yoğun olarak bulunmaktadır. Transparan (şeffaf, ışık geçirgen) olan retina içerisinde bu kadar bol miktarda bulunan gliya hücreleri, yapısal bir özellikleri olan kırılma indisleri sayesinde tıpkı fiber optik kablolarda olduğu gibi ışığı retina içerisinde yönlendiriyor olabilirler!

Bu açıklamayı doğrulamak isteyen Amichai Labin ve Erez Ribak, retinanın bir modelini inşa ettiler ve belli bir yönelime sahip olan gliya hücrelerinin insan görüşünü güçlendirdiğini ortaya koydu. Ancak bunu yaparken, ilginç bir şeyi de fark ettiler: gliya hücrelerinden en iyi geçebilen renkler yeşilden kırmızıya kadar olan renklerdi. Bu da, gündüz vakti gözlerin görebilmek için en fazla ihtiyaç duyduğu renk aralığıdır. Gözümüze genellikle çok fazla mavi renk girer, dolayısıyla maviye duyarlı koni hücrelerinin sayısı daha azdır.

Daha da kapsamlı bilgisayar simülasyonları hazırlayan ikili, gliya hücrelerinde (ve onların etrafındaki konilerde) kırmızı ve yeşil ışığın 5 ila 10 kat daha fazla yoğunlaştığını keşfetti. Buna karşılık, fazladan gelen mavi ışık etrafta bulunan çubuk hücrelerine dağıtılarak yok ediliyordu.

Simülasyonla elde edilen bu şaşırtıcı sonucun, pratik ve gerçek bir deneyle de doğrulanması gerekiyordu. Technion Tıp Fakültesinden bilim insanlarıyla çalışan ikili, gine domuzlarının retinalarından ışığın nasıl geçtiğini gözlediler. İnsanlarda olduğu gibi, bu hayvanlar da gündüzleri aktiftir. Ayrıca retinaları da kapsamlı bir şekilde haritalandırılmış ve çalışılmıştır. Böylece gözleri, insan gözleriyle kıyaslamak için oldukça kullanışlıdır. Ekip, hayvanın gözlerine ışık tutarak retinalarını inceledi ve aynı zamanda bir mikroskop kullanarak retinasını 3 boyutlu olarak taradılar. Bu işlemi, renk skalasındaki 27 farklı renk için tekrar ettiler.

Sonuçlar çok açıktı: retinanın her bir katmanında ışık eşit olarak dağılmıyordu; ancak belli noktalarda odaklanıyordu. Bu noktalar bir katmandan diğer katmana devam ediyordu. Böylece retinanın en üst katmanından, en alt katmanına kadar tünel benzeri bir yapı oluşturarak en alttaki ışığa duyarlı hücrelere kadar ulaşıyorlardı. Işık bu noktalarda, genel ortalamaya kıyasla 10 kata kadar daha fazla odaklanıyordu.

Daha da ilginci, gliya hücreleri tarafından yönlendirilen renkler, ilgili koni hücreleriyle de güzel bir şekilde örtüşüyordu. Koniler, çubuklar kadar ışığa duyarlı değildir; dolayısıyla bu ek ışık, düşük ışık koşullarında bile onların daha iyi görev görmesine yarıyordu. Bu sırada, daha mavi olan ışık gliya hücreleri tarafından pek de iyi yakalanmadığı için civardaki çubuk hücrelerine saçılıyordu.

Bu sonuçlar, retinanın, gliya hücrelerinin yoğunluğu ve boyutlarının gözün duyarlı olduğu renklerle örtüşecek şekilde özelleştiğini göstermektedir. Bu da, hayvanların ihtiyacı olan bir adaptasyondur. Bu uyarlanma, gündüz renkli görüşü desteklerken, gece görme yeteneğimizi oldukça az etkilemektedir. Bu etki, özellikle göz bebeklerimiz fazla ışık altında küçüldüğünde işe yaramaktadır ve görüntünün bulanıklaşmasına engel olmaktadır.

Evrim Ağacı Eklemesi: Omurgalılarda (ve dolayısıyla insanda) retina tabakasının, olması gerekenin aksine tamamen zıt olması oldukça ilginç bir evrimsel soru işaretidir. Zira eğer ki evrimsel süreçte bu zıt yapıya hiçbir çözüm üretilemezse, dezavantajlı olan bu yapı mutlaka er ya da geç elenecektir. Bir diğer olasılık, bu yapının kademeli olarak farklılaşarak başka bir yapıya evrimleşmesidir. Ancak omurgalı retinalarında bunların ikisi de görülmez. Ters yapı olduğu gibi korunmuş, buna rağmen görüntü başarıyla sağlanabilmiştir. Bu araştırma, aslında alanında ilk değildir. Daha önceden Müller hücrelerinin ters retinada görüşü nasıl kolaylaştırdığını Evrim Ağacı olarak buradaki yazımızda anlatmıştık. Ancak oradaki yazımızda da altını çizdiğimiz gibi, bu keşiflerin hiçbiri gözün retinasının ters olduğu gerçeğini değiştirmemektedir. Omurgasızlarda, tam da olması beklendiği gibi, ışığa duyarlı hücreler retinanın üst katmanındadır, sinir hücreleriyse alt tarafta... Böylece ne bu tür ek yapılanmalara ihtiyaç duyarlar, ne de gözlerinde ters retina yapısı nedeniyle "kör nokta" bulunur. 

Ne olursa olsun, omurgalı gözlerinde evrimin "elde var olan malzemeyi" kullandığını çok net bir şekilde görebilmekteyiz. Bu araştırmanın önemli tarafı, bu olumsuzluğa rağmen evrimin bir yolunu bulup, eldeki malzemeyi en iyi şekilde kullanarak sorunları çözme gücüdür. Elbette makul olan, bir hata yapıldığında başa dönüp sorunu sıfırdan çözmektir ve ürünü baştan yaratmaktır; ancak evrim, yanlış bir şekilde evrimleşen bir özelliği sil baştan yeniden yaratamamaktadır. Evrim kördür. Doğal bir optimizasyon (uyarlama) algoritması olan evrim, eldeki özellikleri en iyi şekilde kullanabilenleri seçip, diğerlerini elemektedir. Böylece yapılar kusursuz olamasalar da, kötünün iyisi olacak bir şekle ve daha önemlisi, canlılara yeterli olacak hale gelmektedir. 

Bu durum aynı zamanda evrimin ne kadar geniş bir çeşitlilik üretme potansiyeline sahip olabileceğinin de güzel bir örneğidir. Eldeki malzeme binbir farklı şekilde evrimleşebileceği için, canlılar da çok çeşitli ve farklı olabilmektedirler. Her bir canlıda gözdeki bu durum gibi milyarlarca farklı özellik olduğu ve bunların her birinin binlerce farklı yöne evrimleşebileceği düşünülecek olursa, bugüne kadar yaşayan milyarlarca türün birbirinden nasıl bu kadar farklı (ve ortak ataları paylaşmalarından ötürü bir o kadar da benzer) olabildiklerini anlamamızı sağlamaktadır.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • IFLS. Look, Your Eyes Are Wired Backwards: Here’s Why. (09 Temmuz 2020). Alındığı Tarih: 09 Temmuz 2020. Alındığı Yer: IFLS | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 25/09/2020 23:50:58 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/3487

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Gelişim
Arı
Atom
Yavru
Parazit
Zaman
Besin Değeri
Diş Hekimliği
Albert Einstein
Deizm
Maymun
Transkripsiyon
Bilinç
Sinir Sistemi
Lgbt
Sağlık
Toplum
Hominid
Maske Takmak
Doğru
Bilim İnsanı
Elektrik
Oksijen
Koronavirüs
Uzay Görevleri
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Bilimi yanlışlayan tek şey bilimdir ve o da bunu sıklıkla yapar.”
Matt Dillahunty
Geri Bildirim Gönder