The evolution of the human eye - Joshua Harvey

Tradutor: Patrícia Gomes Revisora: Margarida Ferreira

The human eye is an amazing mechanism,

O olho humano tem um mecanismo fantástico

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

capaz de detectar poucos fotões até luz directa

or switch focus from the screen in front of you

ou mudar o foco de um ecrã perto de ti para um horizonte distante

to the distant horizon in a third of a second.

num terço de um segundo.

In fact, the structures required for such incredible flexibility

De facto, as estruturas necessárias para tão incrível flexibilidade

were once considered so complex

foram, em tempos, consideradas tão complexas

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

que o próprio Charles Darwin reconheceu que

a ideia de estas terem evoluído de algo era completamente absurdo.

seemed absurd in the highest possible degree.

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

E no entanto, foi exactamente isso que aconteceu, há mais de 500 milhões de anos.

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

A história do olho humano começa com um pequeno ponto de luz

such as the one found in single-celled organisms,

como aqueles encontrados em organismos unicelulares

like euglena.

como a euglena.

This is a cluster of light-sensitive proteins

Este é um conjunto de proteínas sensíveis à luz ligadas ao flagelo do organismo,

linked to the organism's flagellum,

activating when it finds light and, therefore, food.

activando-se quando encontram luz e, por isso, comida.

Uma versão mais complexa do ponto de luz

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

pode ser encontrada na minhoca plana, a planária.

Being cupped, rather than flat,

Ser uma concha, em vez de um plano,

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

permite uma melhor percepção da direcção da luz incidente.

Among its other uses,

Entre outros usos,

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

isto permite ao organismo encontrar uma sombra para se esconder de predadores.

Over the millenia,

Durante milénios,

as such light cups grew deeper in some organisms,

essas conchas de luz foram-se aprofundando no interior do organismo,

the opening at the front grew smaller.

enquanto a abertura na frente se foi tornando mais pequena.

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

O resultado foi o "efeito do buraco pequeno",

o que aumenta drasticamente a resolução,

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

reduzindo a distorção ao permitir que um pequeno feixe de luz entre no olho.

The nautilus, an ancestor of the octopus,

O náutilus, o antepassado do polvo,

uses this pinhole eye for improved resolution and directional sensing.

usa este olho para uma melhor resolução e sensação direccional.

Although the pinhole eye allows for simple images,

Apesar de este olho permitir imagens simples,

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

o passo crucial para o olho que hoje conhecemos, é a lente.

This is thought to have evolved

Pensa-se que esta tenha evoluído de células transparentes

through transparent cells covering the opening to prevent infection,

que cobriam a abertura para evitar infecções,

allowing the inside of the eye to fill with fluid

permitindo ao interior do olho encher-se de fluído

that optimizes light sensitivity and processing.

optimizando a sensibilidade e o processamento da luz.

Crystalline proteins forming at the surface

As proteínas cristalinas que se foram formando na superfície

created a structure that proved useful

criaram uma estrutura que se mostrou útil para focar a luz num único ponto da retina.

in focusing light at a single point on the retina.

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

É esta lente que é a chave da adaptabilidade do olho,

changing its curvature to adapt to near and far vision.

mudando a sua curvatura para adaptar a visão ao perto e ao longe.

This structure of the pinhole camera with a lens

Esta estrutura de câmara com lente serviu de base

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

para aquilo que se tornaria o olho humano.

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

Ajustamentos posteriores incluíram o anel colorido — a íris —

that controls the amount of light entering the eye,

que controla a quantidade de luz que entra no olho;

a tough white outer layer, known as the sclera,

uma forte camada branca externa — a esclera —

to maintain its structure,

que mantém a estrutura ocular;

and tear glands that secrete a protective film.

e as glândulas lacrimais que segregam o filme protector.

But equally important

Mas igualmente importante

was the accompanying evolution of the brain,

foi a evolução acompanhante do cérebro,

with its expansion of the visual cortex

com a expansão do córtex visual

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

para processar as imagens mais coloridas e definidas que estava a receber.

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

Agora sabemos que, apesar de não ser uma obra-prima do "design",

our eye bares traces of its step by step evolution.

o nosso olho tem traços da sua evolução passo-a-passo.

For example, the human retina is inverted,

Por exemplo, a retina humana é invertida,

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

com as células detectoras de luz viradas para o lado oposto da abertura do olho.

This results in a blind spot,

Isto origina um ponto cego, onde o nervo óptico perfura a retina

where the optic nerve must pierce the retina

to reach the photosensitive layer in the back.

para alcançar a camada fotossensível posterior.

The similar looking eyes of cephalopods,

Os olhos semelhantes dos cefalópodes,

which evolved independently,

que evoluíram separadamente,

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

têm uma retina voltada para a frente, permitindo-lhes ver sem o ponto cego.

Other creatures' eyes display different adaptations.

Outras criaturas têm olhos com diferentes adaptações.

Anableps, the so called four-eyed fish,

O Anableps, o peixe com quatro olhos,

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

tem olhos divididos em duas secções para ver acima e abaixo de água,

perfect for spotting both predators and prey.

perfeito para ver tanto predadores como presas.

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

Os gatos, como caçadores nocturnos, desenvolveram uma camada reflectiva

maximizing the amount of light the eye can detect,

que maximiza a quantidade de luz que o olho consegue detectar,

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

permitindo uma excelente visão nocturna, bem como o seu brilho característico.

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

Estes são apenas alguns exemplos da grande variedade de olhos existente entre animais.

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

Assim, se pudesses desenhar um olho, fá-lo-ias de forma diferente?

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

Esta questão não é tão estranha quanto possa parecer.

Today, doctors and scientists are looking at different eye structures

Hoje em dia, os médicos e cientistas estão a olhar

para diferentes estruturas oculares

to help design biomechanical implants for the vision impaired.

para desenvolver implantes biomecânicos para a disfunção ocular.

And in the not so distant future,

E num futuro não tão distante,

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

as máquinas construídas com a precisão e flexibilidade do olho humano

may even enable it to surpass its own evolution.

poderão permitir que este ultrapasse a sua própria evolução.