28-12-2007, 17:46
|
|
|
|
חבר מתאריך: 07.01.05
הודעות: 5,971
|
|
|
קצת יותר בפרוט
בעין האנושית העדשה יוצרת תמונה על הרשתית, והרשתית קולטת את האור והופכת את המידע לאותות עצביים שמגיעים למוח. ברשתית יש שני סוגים עיקריים של תאים עם קולטנים לאור: תאים חרוטיים, ותאים גליליים. התאים החרוטיים הם התאים שאחראים לראיית היום והם נחלקים לשלושה סוגים: ירוק, אדום וכחול. התאים הגליליים אחראים לראיית הלילה והם נמצאים בעיקר בפריפריה של הרשתית. הנה תרשים של שני סוגי התאים (החרוטי מימין והגלילי משמאל) :
החלק התחתון של התאים מתחבר לעצבים ומשם נשלח האות למוח. החלק העליון של התאים מציץ החוצה מפני הרשתית והוא בנוי כמגדל של דיסקות. כל דיסקה כזאת היא ממברנה שבתוכה כלואים, בין השאר, חלבונים שהם הרצפטורים של האור. בעין נורמאלית ישנם ארבעה סוגי חלבונים כאלה: רודופסין הוא החלבון שכלוא בדיסקות של התאים הגליליים, ובכל תא חרוטי כלואים בדיסקות אחד משלושה סוגי חלבונים שמכונים באופן לא מפתיע פיגמנט ירוק, פיגמנט אדום ופיגמנט כחול. הנה איור סכימתי של הרודופסין תקוע בתוך ממברנה:
הממברנה היא החוטים התכולים שבקצה שלהם כחול ואדום (אלה, אגב, הראשים הקוטביים של השרשרת הליפידית). הרודופסין מופיע בצהוב, ואפשר לראות איך הוא יוצר מעין שבעה סלילים שחוצים את הממברנה מצד לצד. בתוך הרודופסין אפשר לראות גוש כתום - זהו הרטינל - המולקולה שקשורה לחלבון והיא עצמה זו שקולטת את הפוטון שפוגע ברשתית. הרטינל הוא נגזרת כימית של ויטמין A שהגוף לא יודע לייצר, ולכן אומרים שלאכול גזר זה חשוב לראיה. כאשר פוטון פוגע ברטינל הוא גורם לשינוי מבני של המולקולה. השינוי הזה גורם לשינוי במבנה של כל החלבון וזה למעשה מתג מתוחכם שמפעיל חלבון אחר (שנקרא טרנסדיוסין) שנמצא סמוך לרודופסין מחוץ לממברנה. הטרנסדיוסין מתחיל שרשרת של תגובות כימיות בתוך התא שלבסוף יביאו לשליחת האות למוח. כל התהליכים האלה מהירים מאד כמובן.
עכשיו אפשר לדבר קצת על הצבעים שאנחנו רואים. כאמור יש לנו ארבעה רצפטורים (חלבונים) שממונים על קליטת הפוטונים. לכל רצפטור כזה יש רגישות מקסימלית לאור בטווח אורכי גל שונה מעט, לפי אורך הגל שבו בליעת האור על ידי הרטינל היא מקסימלית. הנה גרף שמראה את הרגישות של הרצפטורים:
בשחור אפשר לראות את הרגישות של הרודופסין שהיא מקסימלית על הגבול בין ירוק לכחול. שלוש העקומות הלבנות מראות את הרגישות של הרצפטור הכחול (השמאלי ביותר), הירוק (האמצעי) והאדום (הימני ביותר). החלבונים הללו מאד דומים זה לזה, ובכולם מחוברת אותה מולקולת רטינל בדיוק. הניואנסים הדקים במבנה החלבונים השונים הם שמשנים את הרגישות של כל אחד מהם. למשל, הרצפטור הכחול שונה מהרצפטור האדום רק בשבע חומצות אמינו מתוך יותר מ-300, ולמרות זאת אורך הגל של הרגישות המקסימלית של האדום (שהיא בכלל בתחום הצהוב) מוסט באופן משמעותי לעומת זה של הירוק. כלומר, האינטראקציה בין החלבון לבין הרטינל היא זו שמכוונת את הרגישות הספקטרלית של התאים.
בגרף אתה יכול לראות את טווח הרגישות של הרצפטורים, וזה מה שמכונה התחום הנראה. העין האנושית התפתחה אבולוציונית כך שהיא תהיה רגישה בתחום שבו האטמוספרה מעבירה את קרני השמש בצורה המרבית - האטמוספרה כמעט שקופה בתחום הזה (כמו שהקירות שקופים לקרינת הרדיו), ומכיוון שבני האדם פעילים בעיקר ביום, הרגישות לתחום הזה נותנת יתרון השרדותי. כפי שנאמר קודם, יש בעלי חיים שראייה בתחום האינפרה אדום נותנת להם יתרון מסיבות כאלה ואחרות, ואז הרצפטורים שלהם בנויים כך שהרגישות שלהם מקסימלית בתחום הזה.
כל בעלי החיים, ובני האדם בכלל זה, נתונים כל הזמן למוטציות גנטיות. בגנום האנושי מקודדים המבנים של החלבונים בגוף, ובתוכם גם הרצפטורים של הראיה. יש אנשים שאצלם יש פגם בקידוד של אחד או יותר מהרצפטורים, ואז הם עוורי צבעים (יש עוד סיבות לעוורון צבעים), או שהרגישות שלהם שונה מהנורמה. צריך אבל להפריד בין הראייה הפיסית שתוארה כאן, לבין הראיה הקוגניטיבית. המידע שמגיע מתאי הרשתית מעובד במוח, והמוח שלנו עושה הרבה מניפולציות באינפורמציה שמגיעה. האבחנה הקוגניטיבית בין צבעים (למשל איפה נגמר הכתום ומתחיל האדום) היא סיפור מורכב בהרבה, ומחקרים מראים שהיא אפילו תלויית תרבות.
לבסוף, אם היינו רגישים לטווח רחב יותר של אורכי גל, העולם היה נראה אחרת. אפשר לראות את זה כאשר משתמשים במכשירים הדמאתיים. מכשירי ראיית לילה תרמיים מראים לנו איך העולם נראה באינפרה אדום, יש טלסקופים שבנויים לאורכי גל בתחום הרדיו למשל, צילומי רנטגן מראים לנו את העולם באורכי גל קצרים מאד. מה המוח שלנו היה עושה לו הרשתית היתה מעבירה לו אותות גם על קרינה אולטרה סגולה, אי אפשר לדעת. |
ראשי
צ'אט
רוצים להדליק לי את האור בחדר? לחץ כאן!
אני מתכנת PHP מקצועי, להזמנה שילחו לי הודעה פרטית.
מצב כלאיים
