لقد حل الظلام وانطفأت الأنوار. لقد ضربت عاصفة رعدية قوتك. في البداية، يكون لونه أسودًا. ولكن ببطء، وبعد فترة من الوقت، يسمح ضوء القمر برؤية محيطك. الضوء لم يتغير. فعلت عيناك.
ولكن لماذا تستغرق أعيننا وقتًا طويلاً حتى تتكيف تمامًا مع الظلام؟
وقال الخبراء لـ Live Science إن الأمر يتعلق بأنواع الخلايا الموجودة في العين وكيفية تطورها.
اشترك في النشرة الإخبارية لدينا
(رصيد الصورة: مارلين بيركنز / المستقبل)
اشترك في النشرة الإخبارية لـ Life’s Little Mysteries الأسبوعية للحصول على أحدث الألغاز قبل ظهورها على الإنترنت.
تستخدم أعيننا نوعين من الخلايا لاستشعار الضوء. وتسمى هذه الخلايا، المعروفة باسم المستقبلات الضوئية، بالعصي والمخاريط، بناءً على شكلها، ألاباكام سامباثوقال عالم أعصاب شبكية العين في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس لموقع Live Science.
المخاريط هي المسؤولة عن رؤية الألوان. يمتلك البشر ثلاثة أنواع من الخلايا المخروطية، التي تكتشف الضوء الأحمر أو الأخضر أو الأزرق. الألوان التي يمكن للناس رؤيتها هي مزيج من الأحمر والأخضر والأزرق، أناند سواروبوقال رئيس مختبر التنكس العصبي والإصلاح في المعهد الوطني للعيون لـ Live Science.
لا تستطيع العصي التمييز بين الألوانولكنها أكثر حساسية للضوء. كل منها قادر على اكتشاف واحد الفوتونأو ذرة ضوء. وقال سواروب: “العصي هي ما يسمح لك بالرؤية في الضوء الخافت”.
ومع ذلك، فإن الحساسية الاستثنائية للقضبان لها ثمن: بمجرد أن يكتشف كل قضيب فوتونًا، يمكن أن يستغرق ما يصل إلى ساعة حتى يستعيد قدرته على رؤية الضوء. يوهان بالبيرجوقال رئيس مجموعة فسيولوجيا المستقبلات الضوئية في المعهد الوطني للعيون لـ Live Science.
العصي والمخاريط هي مستقبلات ضوئية، أو خلايا تكتشف الضوء، في شبكية العين.
(حقوق الصورة: أناتولي ستيبورا عبر Getty Images)
وقال سامباث إن المركب الذي يساعد العصي على استشعار الضوء يسمى رودوبسين، وهو مشتق من فيتامين أ. بمجرد أن يمتص كل جزيء رودوبسين الضوء، فإنه يصبح “مبيضًا”، مما يعني أنه لم يعد قادرًا على اكتشاف الضوء.
وقال بالبيرج إن الرودوبسين يتكون على وجه التحديد من مركبين: الأوبسين والريتينال. عندما يمتص الرودوبسين الضوء، تتغير الشبكية من المنحنية إلى المستقيمة وتنفصل عن الأوبسين. تشق هذه الشبكية طريقها في النهاية إلى جزء من العين يُعرف باسم الظهارة الصبغية للشبكية، حيث يمكن إصلاحها واستئناف شكلها المنحني. يمكن لهذه الشبكية بعد ذلك أن تعود إلى الأوبسين وتعيد الاتصال لتكوين رودوبسين وظيفي.
وقال بالبيرج إنه إذا تم تبييض جميع القضبان الموجودة في عين الإنسان، فقد يستغرق الأمر من 45 دقيقة إلى ساعة حتى تتجدد جميعها. وأضاف أن بعض العصي قد تتجدد خلال 10 إلى 15 دقيقة لمنح مستوى معين من الرؤية في الضوء الخافت.
تصطف العصي والمخاريط على شبكية العين، الجزء الخلفي من مقلة العين. يفوق عدد العصي عدد المخاريط في معظم شبكيات عيون الثدييات. وقال سواروب: “في كل عين بشرية هناك ما يقرب من 6 ملايين مخروط و 100 مليون قضيب”. وأشار سامباث إلى أنه “نظرًا لأن تجديد العصي يستغرق الكثير من الوقت، فإن عيناك لديها عدد كبير منها للتعويض”.
وأوضح سامباث أن المخاريط توجد في الغالب في وسط الشبكية، حيث تركز عدسة العين معظم الضوء الذي تستقبله، بينما تهيمن العصي على بقية الشبكية. وهذا يعكس كيف أننا خلال النهار نعتمد في الغالب على الخلايا المخروطية لرؤيتنا. وقال “القضبان في الغالب لا تعمل على الإطلاق خلال تلك الفترة”.
لدى العين البشرية طريقة أسرع للتكيف إلى حد ما مع الظلام. وأوضح أن بإمكانه تكبير حدقة العين، وهي الثقب المظلم الموجود في الجزء الأمامي من العين، للسماح بدخول المزيد من الضوء مارك فيرتشايلد، أستاذ علم الألوان في معهد روتشستر للتكنولوجيا في نيويورك، في مقال في المحادثة. ومع ذلك، فإن الغالبية العظمى من تكيف العين مع الظلام يرجع إلى العصي، والوقت الطويل الذي تستغرقه العصي لتتجدد يفسر سبب استغراق العيون وقتًا طويلاً للتكيف تمامًا مع الظلام.
قبل الإضاءة الاصطناعية، لم يكن البشر عادة يواجهون تحولات سريعة من الضوء إلى الظلام. وبدلاً من ذلك، فإن قدرة عيون الإنسان على التكيف مع الظلام كانت تعتمد على غروب الشمس، والذي قد يستغرق نفس الوقت الذي تستغرقه الخلايا العصوية للتجديد. وقال سامباث: “لم يكن هناك أي ضغط تطوري لكي يكون أسرع”.
وقال بالبيرج إن العصيات هي الخلايا الأكثر عرضة في شبكية العين للأمراض والخلل الوظيفي. ولهذا السبب غالباً ما يواجه كبار السن صعوبة في القيادة ليلاً. وأشار سامباث إلى أن “زملائي يقومون بتطوير اختبار تشخيصي كجزء طبيعي من فحص العين لقياس تكيف الإنسان مع الظلام لمعرفة كيف يتغير مع تقدم العمر”.
المواضيع
مرتبط
اكتشاف المزيد من موقع مدسن medicine
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
