Gözün evrimi


Birçok canlı için oldukça önemli bir yere sahip olan ve kompleks bir duyu organı olan gözün evrimi yüz milyonlarca yıllık bir sürece dayanmaktadır. Böylesine karmaşık bir organ günümüzdeki haline oldukça küçük adımlar halinde aşama aşama gelmiştir. Canlıların çoğalırken çok küçük bir miktarda mutasyona uğradığı ve DNA’nın %100 hatasız bir şekilde kopyalanmadığı bilinen bir gerçektir. Bu rastlantısal, son derece ufak hataların milyonlarca yıl birikimi sonucunda büyük değişiklikler ortaya çıkmaktadır. Levhaların hareketi ve depremlerin sonucunda yıllık 1-2 cmlik kaymalarla Afrika ve Güney Amerika arasındaki mesafenin ne boyutta açıldığına bakarsak, bu süreç içerisinde canlılardaki değişikliğin de ne boyutlara ulaşabileceğini anlamak mümkün olur.

Bahsedilen DNA’nın kopyalanması sırasında gerçekleşen hata çok küçük bir rakamdır. Zira diğer yandan büyük mutasyonların sonucu ölümcül olmaktadır. En iyi ihtimalle canlı yaşasa dahi diğer ufak oranda mutasyona uğramış olan türler çoğunlukta olduğundan baskın geleceklerdir. Bu mutasyona uğramış canlı her yönden kusursuz, mükemmel ve diğerlerine fark atacak türden olsa da çoğunluk kuramadığı sürece yok olmaya mahkumdur. Doğal seçilim en iyi olanları değil yaşamaya ve üremeye en elverişli olanları seçer.

Gözün hayati yönden taşıdığı önem, bilindiği üzere oldukça büyüktür. Çok az bir görüş dahi canlının kaderini değiştirebilmektedir. Gözün işlevinin ne kadar iyi olduğu değil diğer türlere göre ne kadar iyi olduğu önemlidir. Bu sebeple canlının biraz olsun görmesi hiç görmemesinden daha iyidir. Bu vesileyle göz günümüze kadar gelişerek gelmiş, farklı türlerde farklı şekillerde kendisini göstermiştir. 


Öncelikle insan gözünün yapısını incelersek;

En dış kısımda beyaz renkli sert tabaka bulunmaktadır. Bu gözün korunmasını sağlayan zardır. Ön kısımda tümsekleşir ve saydam tabakayı oluşturur. İç kısımdaki damar tabaka da gözü besler ve göz yuvarını karanlık bir oda haline getirir. Ön bölümde damar tabakanın oluşturduğu ortası delik bir diyafram bulunur. Buna iris denir. Rengi insandan insana değişir ve göz bebeğinin genişlemesini ve daralmasını sağlayan kas telleri kapsar. Işık az ise göz bebeği büyümekte, çok ise küçülmektedir. İrisin arkasında göz merceği bulunur. Göz merceği, ışığı ağ tabaka üzerine (retina) toplar. Damar tabaka iris etrafında kalınlaşır ve kirpiksi cismi oluşturur. Işığa göre kirpiksi cisim kasılıp gevşeyerek göz merceğinin kalınlığını ayarlar. Bu anda göz bebeği de küçülüp büyür ve görüntünün ağ tabaka üzerinde netleşmesi sağlanır.

Ağ tabaka ise gözün en iç kısmında bulunan tabakadır. Burada ışık almaçları bulunmaktadır. Bunlar çubuk ve koni hücrelerdir. Çubuk hücreler, ışık şiddeti az olduğunda görmeyi sağlayan renklere duyarsız hücrelerdir. Görüntü siyah-beyazdır. Koni hücreler, ise yeterli ışık şiddetinde renkli görmeyi sağlarlar. Mavi, yeşil ve kırmızı renklerine duyarlı olmak üzere 3 çeşit koni hücresi bulunmaktadır.


Bu hücrelerin gövdeleri ağ tabakada birleşir ve  göz sinirlerini oluşturur.  Buradan beyne iletim yapılır. Ağ tabakanın arka bölümünde ortası çukur bölüm görme sinirinin girdiği yerdir ve kör nokta olarak isimlendirilir. Burada almaç bulunmaz. Saydam tabaka ve göz merceğinden geçen eksenin ağ tabakayı kestiği çukur bölgeye de sarı benek adı verilir. Burada görüntü daha nettir.

Özetle, ışık saydam tabakada kırıldıktan sonra göz bebeğini geçer ve merceğe ulaşır. Burada bir daha kırılarak ağ tabakada ters bir görüntü oluşturur. Işınlar çubuk ve koni hücrelerini uyarır ve görme sinirlerinde impulslar oluşur. Bunlar beyindeki görme merkezlerine iletilir.


Hayvanlarda ise çok çeşitli göz biçimlerine rastlanmaktadır. Kimi canlıların gözleri bedenin önünde ışığa duyarlı hücrelerden oluşurken kimileri sadece karanlığı aydınlığı ayırt edebilmektedir. Toprak ve denizaltında yaşayan görme işlevini kaybetmiş canlılar da bulunmaktadır.

Renk körü olan canlılar, insanların göremediği morötesi ışığı görebilen böcekler de vardır. Derinliği algılayamadığından 3 boyutlu göremeyen canlılar olduğu gibi gece farklı gündüz farklı gören canlılar da bulunmaktadır. Bunlar farklı ışık şiddetlerinde körleşirler. Ancak genel manada canlılar renk ve genel biçim ayrımı yapabilmektedirler.


İnsan gözünün görebildiği aralık:


Ahtapot gözünde ise bu tür kusurlar bulunmamaktadır. Sinirler gözün arkasından çıkarlar ve ağ tabakanın önünden geçip ışığı kesmezler. Bu sebeple ağ tabaka sıkı bir şekilde yerinde durur. Kör nokta yoktur.

Tekrar insan gözüne dönersek, bazı kusurlara da değinmek gerekir. Zira insan gözünün ışığa duyarlı hücreleri ışığa doğru değil, gözün arkasına doğru bakmaktadır. Optik sinirler ışığa dönük tarafta birleştiğinden kör nokta oluşur.  Bununla beraber ağ tabaka gözün arkasına gevşek bir şekilde bağlı olduğundan ağır bir travma ile yerinden ayrılabilir.


Gözün evriminde görsel pigmentler gibi bileşenlerin ortak bir atadan geldiği düşünülmektedir. Bu pigmentler evrimlerini tamamlamış ve kompleks gözler aynı proteinleri ve genetik malzemeleri kullanarak görme işlevini yerine getirmeye başlamıştır. Birbirinden bağımsız olarak canlılarda bu evrim onlarca kez gerçekleşmiştir. Omurgalılarda, yumuşakçalarda, böceklerde gözün evrimi farklı yollarda ilerlemiştir. Omurgalılarda denildiği üzere sinirlerin ters yönde olması kusuru bulunmaktadır. Bu omurgalıların ortak atasına kadar gözlemlenen bir şeydir. 

İlk göz fosilleri, 540 milyon yıl öncesine (Kambriyen Devri başlarını) aittir. “Kambriyen patlaması” olarak adlandırılan dönemde  evrimleşen canlı çeşitliliği bir hayli artmıştır. Kambriyen devri’ne ait fosiller zayıf olduğundan evrimin hızını belirlemek zordur ancak birkaç yüz bin yılda insan gözü kadar kompleks bir gözün evrilebileceği görülmüştür.


Gözün evriminin başlangıcına gidildiğinde tek hücreli organizmalarda da bulunan “göz beneği” isimli fotoreseptör proteinlere gidilir. Bu proteinler sadece parlaklığı hissedebilmektedir.  Bu sayede ışık karanlıktan ayırt edilebilir. Ancak ışığın yönünü ve şekilleri ayırt edemezler. Bunlar hemen hemen tüm hayvan gruplarında bulunmaktadır.

Işığın yönünü ayırt edebilecek çok hücreli optik sistemler göz lekeleri olarak başlamış, daha sonra ise çanak biçimini alacak şekilde içe göçmüştür. Bu sayede parlaklığın yönü belirlenebilir hale gelmiştir. Düz göz lekelerinin ışığın yönünü belirleyememesinin sebebi ışığın hangi yönden gelirse gelsin aynı ışığa duyarlı hücre grubunu aktive etmesidir. Çukurlu gözler ise ışığın geliş açısına göre üzerine düştüğü hücreleri aktive etmesini sağlar.


Fotonlar kromofor tarafından emilmekte ve enerjisi elektrik enerjisi olarak sinir sistemine aktarılmaktadır. Bazı denizanalarında ise beyin olmadığından bilgi doğrudan kaslara gönderilmektedir.

İğne deliği göz adı verilen önce çanağa sonra da bir odacığa dönüşen göz çeşiti  de Notilus adı verilen canlılarda bulunmaktadır. Kornea ve mercek olmadığından görüntü pusludur ancak derinlik yön tayinini sağlar.

Göz merceğinin ise ağ tabakaya düşen ışığın miktarını arttırmak amacıyla geliştiği düşünülmektedir. Böylece organizmalar o dönemde daha derin ve karanlık sularda yaşayabilmiştir. Göz merceğinin avantajlarından yararlanan canlılar baskın gelmiştir. Omurgalılarda bu mercekler yüksek yoğunlukta kristal proteini içeren epitel hücrelerden meydana gelmiştir. Kırılma indisi bu kristallerin konsantrasyonundaki değişimlere bağlıdır.



Kaynakça

  • Charles Darwin, On the Origin of Species
  • Richard Dawkins, The Blind Watchmaker
  • M.F. Land, Animal Eyes 
  • Karger Gazette, The evolution of eyes
  • Morris Conway, The Crucible of Creation
  • Wikipedia.org (Görseller/Ek notlar)