The evolution of the human eye - Joshua Harvey

Η εξέλιξη του ανθρώπινου ματιού - Τζοσούα Χάρβι

Μετάφραση: Toula Papapantou Επιμέλεια: Stefanos Reppas

The human eye is an amazing mechanism,

Το ανθρώπινο μάτι είναι ένας εκπληκτικός μηχανισμός,

ικανός να εντοπίσει οτιδήποτε, από μερικά φωτόνια μέχρι το άμεσο ηλιακό φως,

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

or switch focus from the screen in front of you

ή να αλλάξει την εστίαση από την οθόνη μπροστά σας

to the distant horizon in a third of a second.

στον μακρινό ορίζοντα στο ένα τρίτο του δευτερολέπτου.

In fact, the structures required for such incredible flexibility

Στην πραγματικότητα, οι δομές που απαιτούνται για τέτοια απίστευτη ευελιξία

were once considered so complex

κάποτε θεωρούνταν τόσο περίπλοκες

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

που ο ίδιος ο Κάρολος Δαρβίνος αναγνώρισε ότι η ιδέα να έχουν εξελιχθεί

seemed absurd in the highest possible degree.

φαινόταν τελείως εξωφρενική.

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

Ωστόσο, αυτό ακριβώς συνέβη, αρχής γενομένης,

πριν από 500 εκατομμύρια χρόνια.

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

Η ιστορία του ανθρώπινου ματιού ξεκινάει με ένα απλή κηλίδα φωτός,

such as the one found in single-celled organisms,

όπως αυτή πού βρέθηκε σε μονοκύτταρους οργανισμούς,

like euglena.

όπως η ευγλήνη.

This is a cluster of light-sensitive proteins

Αυτή είναι ένα σύνολο φωτοευαίσθητων πρωτεϊνών

linked to the organism's flagellum,

συνδεδεμένων με το μαστίγιο του οργανισμού,

activating when it finds light and, therefore, food.

που ενεργοποιείται όταν βρίσκει φως και συνεπώς τροφή.

Μια πιο περίπλοκη εκδοχή αυτού του σημείου φωτός

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

μπορεί να βρεθεί στον πλατυέλμινθα πλανάρια.

Being cupped, rather than flat,

Όντας κοίλο το σημείο και όχι επίπεδο,

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

του επιτρέπει να ανιχνεύει καλύτερα την κατεύθυνση του εισερχόμενου φωτός.

Among its other uses,

Μεταξύ άλλων χρήσεων, αυτή η ικανότητα επιτρέπει σε έναν οργανισμό

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

να αναζητεί σκιά και να κρύβεται από τους θηρευτές του.

Over the millenia,

Με το πέρασμα των χιλιετιών,

as such light cups grew deeper in some organisms,

καθώς το κοίλωμα βάθαινε σε κάποιους οργανισμούς,

the opening at the front grew smaller.

το μπροστινό άνοιγμα γινόταν μικρότερο.

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

Το αποτέλεσμα ήταν μια τρυπούλα

που αύξανε εντυπωσιακά την ανάλυση, μειώνοντας την παραμόρφωση

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

επιτρέποντας μόνο τη διέλευση μιας λεπτής δέσμης φωτός εντός του οφθαλμού.

The nautilus, an ancestor of the octopus,

Ο ναυτίλος, ένας πρόγονος του χταποδιού,

uses this pinhole eye for improved resolution and directional sensing.

χρησιμοποιεί αυτό το μικροσκοπικό μάτι

για βελτιωμένη ανάλυση και κατευθυντική ανίχνευση.

Although the pinhole eye allows for simple images,

Αν και το μικροσκοπικό μάτι επιτρέπει την οπτική απλών εικόνων

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

το σημαντικό ως προς τον οφθαλμό, όπως γνωρίζουμε, είναι ένας φακός.

This is thought to have evolved

Πιστεύεται ότι ο φακός έχει εξελιχθεί

through transparent cells covering the opening to prevent infection,

διαμέσου διάφανων κυττάρων που καλύπτουν το άνοιγμα για να αποτρέψουν τη λοίμωξη,

allowing the inside of the eye to fill with fluid

επιτρέποντας το εσωτερικό του ματιού να γεμίσει με υγρό

that optimizes light sensitivity and processing.

που βελτιστοποιεί τη φωτοευαισθησία και την επεξεργασία.

Crystalline proteins forming at the surface

Οι πρωτεΐνες κρυσταλλίνες σχηματιζόμενες στην επιφάνεια

created a structure that proved useful

δημιούργησαν μια δομή που αποδείχθηκε χρήσιμη

in focusing light at a single point on the retina.

στην εστίαση του φωτός σε ένα σημείο του αμφιβληστροειδούς.

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

Αυτός ο φακός είναι το κλειδί της προσαρμοστικότητας του ματιού,

changing its curvature to adapt to near and far vision.

αλλάζοντας την καμπυλότητα του

για να προσαρμόζεται σε κοντινή και μακρινή όραση.

This structure of the pinhole camera with a lens

Αυτή η δομή της μικροσκοπικής κάμερας με φακό

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

αποτέλεσε τη βάση σε αυτό που θα εξελιχθεί τελικά στο ανθρώπινο μάτι.

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

Περαιτέρω βελτιώσεις θα περιλαμβάνουν έναν χρωματιστό δακτύλιο ονόματι ίριδα,

that controls the amount of light entering the eye,

που ελέγχει την ποσότητα φωτός που εισέρχεται στο μάτι,

a tough white outer layer, known as the sclera,

ένα σκληρό εξωτερικό στρώμα, που ονομάζεται σκληρός χιτώνας,

to maintain its structure,

για να διατηρεί τη δομή του

and tear glands that secrete a protective film.

και τους δακρυϊκούς αδένες που σχηματίζουν ένα προστατευτικό υμένιο.

But equally important

Όμως εξίσου σημαντική

was the accompanying evolution of the brain,

ήταν και η παράλληλη εξέλιξη του εγκεφάλου

with its expansion of the visual cortex

με τη διόγκωση του οπτικού φλοιού

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

για να επεξεργάζεται τις έντονες και έγχρωμες εικόνες που δεχόταν.

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

Σήμερα γνωρίζουμε ότι αν και απέχει ως ένα αριστούργημα σχεδιασμού,

our eye bares traces of its step by step evolution.

το μάτι μας ενέχει ίχνη της σταδιακής του εξέλιξης.

For example, the human retina is inverted,

Λόγου χάρη, ο ανθρώπινος αμφιβληστροειδής είναι ανεστραμμένος,

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

με κύτταρα-φωτοϋποδοχείς που δεν κοιτούν προς το άνοιγμα του ματιού.

This results in a blind spot,

Αυτό δημιουργεί ένα τυφλό σημείο,

where the optic nerve must pierce the retina

όπου το οπτικό νεύρο πρέπει να διαπεράσει τον αμφιβληστροειδή

to reach the photosensitive layer in the back.

για να φτάσει στο φωτοευαίσθητο στρώμα, στο πίσω μέρος.

The similar looking eyes of cephalopods,

Τα παρόμοια μάτια των κεφαλόποδων,

which evolved independently,

που εξελίχθηκαν ανεξάρτητα,

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

έχουν πρόσθιο αμφιβληστροειδή που τους επιτρέπει να βλέπουν χωρίς τυφλό σημείο.

Other creatures' eyes display different adaptations.

Τα μάτια άλλων πλασμάτων έχουν διαφορετικές προσαρμογές.

Anableps, the so called four-eyed fish,

Το Άναβλεψ, το ονομαζόμενο και ψάρι με τέσσερα μάτια

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

έχει μάτια που διαιρούνται σε δύο μέρη για να βλέπουν πάνω και κάτω απ' το νερό,

perfect for spotting both predators and prey.

ιδανικά για να εντοπίζουν τόσο τα αρπακτικά όσο και το θήραμα.

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

Οι γάτες, κλασσικοί κυνηγοί νύχτας, εξελίχθηκαν με ένα φωσφορίζον υπόστρωμα

maximizing the amount of light the eye can detect,

που μεγιστοποιεί την ποσότητα του φωτός που μπορεί να εντοπίσει τα μάτια

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

παρέχοντάς τους εξαιρετική νυχτερινή όραση και τη γνωστή τους λάμψη.

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

Είναι μερικά παραδείγματα της τεράστιας ποικιλίας ματιών στο ζωικό βασίλειο.

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

Αν μπορούσατε να σχεδιάσετε το μάτι, θα το κάνατε διαφορετικά;

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

Αυτό το ερώτημα δεν είναι τόσο περίεργο όσο ακούγεται.

Today, doctors and scientists are looking at different eye structures

Σήμερα, γιατροί και επιστήμονες αναζητούν διαφορετικές δομές του ματιού

to help design biomechanical implants for the vision impaired.

που συμβάλουν στο σχεδιασμό εμβιομηχανικών εμφυτευμάτων

για άτομα με μειωμένη όραση.

And in the not so distant future,

Στο κοντινό μέλλον

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

τα μηχανήματα που κατασκευάζονται με την ακρίβεια και την ευελιξία

του ανθρώπινου ματιού,

may even enable it to surpass its own evolution.

ίσως να μπορέσουν να το κάνουν να υπερβεί την ίδια του την εξέλιξη.