The evolution of the human eye - Joshua Harvey

Übersetzung: Karin Schelbert Lektorat: Samridh Aggarwal

The human eye is an amazing mechanism,

Das menschliche Auge ist erstaunlicher Mechanismus.

able to detect anywhere from a few photons to direct sunlight,

Es ermöglicht uns, im Spektrum von wenigen Photonen bis zu Sonnenlicht zu sehen,

or switch focus from the screen in front of you

oder den Fokus vom Bildschirm vor unseren Augen

to the distant horizon in a third of a second.

in einer Drittelssekunde auf den Horizont zu richten.

In fact, the structures required for such incredible flexibility

Die Struktur, welche diese unglaubliche Flexibilität verlangt

were once considered so complex

wurde als so komplex angesehen,

that Charles Darwin himself acknowledged that the idea of there having evolved

dass selbst Charles Darwin zugegeben hat, nur schon die Idee,

seemed absurd in the highest possible degree.

so etwas hätte sich entwickeln können, erscheine im höchsten Maße absurd.

And yet, that is exactly what happened, starting more than 500 million years ago.

Doch genau das ist passiert, angefangen vor über 500 Millionen Jahren.

The story of the human eye begins with a simple light spot,

Die Geschichte des menschlichen Auges beginnt mit einem einfachen Lichtfleck,

such as the one found in single-celled organisms,

wie er in einem einzelligen Organismus

like euglena.

wie Euglena vorkommt.

This is a cluster of light-sensitive proteins

Die Häuffung von lichtempfindlichen Eiweißen,

linked to the organism's flagellum,

die mit dem Flagellum des Orgasismus verbunden sind

activating when it finds light and, therefore, food.

und aktiviert werden, sobald sie Licht respektive Nahrung finden.

A more complex version of this light spot can be found in the flat worm, planaria.

Eine komplexere Version eines Lichtflecks findet man beim Plattwurm, die Planarie.

Being cupped, rather than flat,

Da der Lichtfleck eher gewölbt, anstatt flach ist,

enables it to better sense the direction of the incoming light.

wird die Richtung des einfallenden Lichts besser erkannt.

Among its other uses,

Unter anderem

this ability allows an organism to seek out shade and hide from predators.

ermöglicht diese Fähigkeit sich unter Schatten und vor Räubern zu verstecken.

Over the millenia,

Über Jahrtausende

as such light cups grew deeper in some organisms,

vertieften sich solche Lichtbecher bei einigen Organismen

the opening at the front grew smaller.

und die Öffnung an der Vorderseite wurde kleiner.

The result was a pinhole effect, which increased resolution dramatically,

Das Ergebnis war ein Nadelloch-Effekt, der die Auflösung extrem erhöhte

reducing distortion by only allowing a thin beam of light into the eye.

und Verzerrungen verringerte, weil nur ein Lichtstrahl ins Auge eingelassen wurde.

The nautilus, an ancestor of the octopus,

Der Nautilus, ein Vorfahre des Tintenfisches

uses this pinhole eye for improved resolution and directional sensing.

verwendet solche Lochaugen für eine bessere Auflösung und Richtungserkennung.

Although the pinhole eye allows for simple images,

Obwohl das Lochblendenauge einfache Bilder ermöglicht,

the key step towards the eye as we know it is a lens.

ist der einscheidende Schritt zum Auge, so wie wir es kennen, ist eine Linse.

This is thought to have evolved

Es wird angenommen,

through transparent cells covering the opening to prevent infection,

dass klare Zellen die Öffnung zudecken, um Infektionen zu verhindern,

allowing the inside of the eye to fill with fluid

wodurch sich das Innere des Auges mit Flüssigkeit füllen kann,

that optimizes light sensitivity and processing.

welches die Lichtempfindlichkeit und die Verarbeitung verbessert.

Crystalline proteins forming at the surface

Kristalline Eiweiße gebildet an der Oberfläche

created a structure that proved useful

haben eine nützliche Struktur erschaffen,

in focusing light at a single point on the retina.

welche das Licht auf einem einzigen Punkt der Netzhaut fokussieren.

It is this lens that is the key to the eye's adaptability,

Diese Linse ist der Schlüssel zur Anpassungsfähigkeit des Auges,

changing its curvature to adapt to near and far vision.

indem sie ihre Krümmung ändert, sich an das Nah- und Fernsehen anzupassen.

This structure of the pinhole camera with a lens

Diese Aufbau der Lochkamera mit Linse

served as the basis for what would eventually evolve into the human eye.

hat später als Basis für die Entwicklung des menschlichen Auges gedieht.

Further refinements would include a colored ring, called the iris,

Weitere Verbesserungen waren der farbige Ring, die Regenbogenhaut,

that controls the amount of light entering the eye,

welche die Lichtmenge kontrolliert, die ins Auge eindringt,

a tough white outer layer, known as the sclera,

eine harte, weiße, äußere Schicht, die Lederhaut oder Sklera,

to maintain its structure,

welche die Form aufrechterhält,

and tear glands that secrete a protective film.

Tränendrüsen, welche einen Schutzfilm absondern.

But equally important

Aber ebenso wichtig

was the accompanying evolution of the brain,

war die gleichzeitige Entwicklung des Gehirns,

with its expansion of the visual cortex

mit dem Ausbau der visuellen Hirnrinde

to process the sharper and more colorful images it was receiving.

um die schärferen und farbenfroheren Bilder zu verarbeiten, die es erhielt.

We now know that far from being an ideal masterpiece of design,

Heute wissen wir, dass unser Auge nicht ideal - also kein Meisterwerk ist.

our eye bares traces of its step by step evolution.

Die Spuren seiner Entwicklung sind nachvollziehbar.

For example, the human retina is inverted,

Die menschliche Netzhaut ist der Augenöffnung abgewandt,

with light-detecting cells facing away from the eye opening.

das heisst, die lichterkennenden Zellen liegen auf der umgekehrten Seite.

This results in a blind spot,

Dies führt zu einem blinden Fleck

where the optic nerve must pierce the retina

an dem der Sehnerv die Netzhaut durchdringen muss,

to reach the photosensitive layer in the back.

um zur lichtempfindlichen Schicht der Rückseite zu kommen.

The similar looking eyes of cephalopods,

Ähnlich aussehende Augen von Kopffüßern,

which evolved independently,

die sich autonom entwickelt haben,

have a front-facing retina, allowing them to see without a blind spot.

haben eine nach vorne gerichtete Netzhaut und sehen somit ohne toten Winkel.

Other creatures' eyes display different adaptations.

Augen anderer Lebewesen zeigen unterschiedliche Anpassungen.

Anableps, the so called four-eyed fish,

Anableps, sogenannte Vieraugen,

have eyes divided in two sections for looking above and under water,

haben die Augen in zwei Bereiche getrennt, damit sie über und unter Wasser sehen.

perfect for spotting both predators and prey.

Ideal, um Raubtiere wie auch Beute zu entdeckte.

Cats, classically nighttime hunters, have evolved with a reflective layer

Bei Katzen, klassischen Jägern der Nacht, hat eine reflektierende Schicht entwickelt

maximizing the amount of light the eye can detect,

welche die wahrnehmbare Lichtmenge des Auges steigert,

granting them excellent night vision, as well as their signature glow.

und den Katzen eine exzellente Nachtsicht sowie das markante Leuchten verleiht.

These are just a few examples of the huge diversity of eyes in the animal kingdom.

Das sind nur einige Beispiele der enormen Vielfalt der Augen im Tierreich.

So if you could design an eye, would you do it any differently?

Wenn Sie also eine Auge entwerfen könnten, würden Sie es anders machen?

This question isn't as strange as it might sound.

Diese Frage ist nicht so seltsam, wie sie klingen mag.

Today, doctors and scientists are looking at different eye structures

Heute erforschen Ärzte und Wissenschaftler verschiedene Augenstrukturen,

to help design biomechanical implants for the vision impaired.

um biomechanische Implantate für Sehbehinderte zu entwickeln.

And in the not so distant future,

Un in nicht allzu ferner Zukunft könnten Maschinen,

the machines built with the precision and flexibilty of the human eye

die so flexibel und präzise gebaut wurden wie das menschliche Auge,

may even enable it to surpass its own evolution.

es sogar ermöglichen, die eigene Evolution zu übertreffen.