Nem értik 2. – A polip szeme

(Sorozatunk előző részében azt vettük szemügyre, valóban szükséges-e egy Értelmes Tervező létét feltételezni ahhoz, hogy a nejlonbontó baktériumok létét megmagyarázzuk, vagy megteszi-e a jó öreg evolúciós elmélet is. Ez alkalommal vendégmunkásunk, SexComb, az ÉRTEM egy újabb állításának ered a nyomába, mely ezúttal a polipok szemében véli egy felsőbb, intelligens terv nyomait felfedezni.)

Az állatvilágban rengeteg féle szem található, itt a CriticalBiomass blogon is volt ez már számos alkalommal téma (legutóbb lásd itt). Sőt, az írásom témájául szolgáló, polip szem szerkezetéről is jelent már meg írás errefele, így ezt sem kell nagyon részleteznem, mint ahogy az emberi szemmel való összevetést sem.

De tulajdonképpen miről is szól ez a parázs vita? A kérdés lényege éppen az, hogy bár megejtő a külső és belső hasonlóság, a gerincesek szeme egy inverz szem, azaz a retina fény felőli oldalán idegsejtek találhatóak, amelyek az érzéksejtekben a fény hatására keletkezett ingerület elvezetését végzik, míg alattuk, a fénytől távolabb találhatóak maguk a fényérzékeny sejtek. Ezért nevezik ezt az elrendezést “inverz”, azaz fordított szemnek. Ezzel szemben a polip szeme everz szem, itt a fényérzékeny sejtek állnak a beérkező fény felé, alattuk helyezkednek el a fény hatására keletkező ingerületet elvezető idegsejtek. A polip everz szeme és az ember inverz szeme működésében, felépítésében meglehetősen hasonló, ám ez az alapvető szerveződésbeli különbség egyértelműen elkülöníti őket. Ez a kettősség, azaz a szemek működésbeli hasonlósága, de szerkezetbeli eltérése az evolúció elméletével egyszerűen magyarázható, egyszerűen ugyanaz a szelekciós nyomás hatott mindkét élőlénycsoportra, azaz a színeket látó, egy pontra élesíthető szemek nagy előnyt jelentenek, így az ilyen jellegű látószervekkel rendelkező élőlények jobban elszaporodnak. Viszont az egyes élőlénycsoportok közös őseinek a szeme eltérő alapszerkezetű látószerv volt, így ugyanazt a feladatot ellátó szerv egymástól függetlenül két, eltérő alapszerkezetű változatban alakult ki a két eltérő élőlénycsoportban.

Nyilván az everz és az inverz szem felépítése különbözik, nyilván a működésük sem tökéletesen azonos. De nem is ez a kérdés. A kérdés az, hogy az azonos élőhelyen, azonos életmódot folytató mélytengeri polipnak miért van everz szeme és a vele egy környezetben élő mélytengeri halnak miért van inverz szeme (hiszen, bár erről az boncolgatott cikk írója elfeledkezik, az összes gerincesnek az emberéhez hasonló szerkezetű szeme van)? Pontosan ugyanazon az élőhelyen élnek, a tenger mélyén, akaratlagosan egyikük sem emelkedik soha a felszínre, belátható, hogy pontosan ugyanolyan körülmények között, ugyanarra használják a szemüket. Odalent nem kell tartaniuk a túl erős fénytől, ráadásul színek sem igazán látszanak, hiszen gyakorlatilag az egyetlen fényforrás az élőlények által termelt halvány derengés. Ha, mint azt az értelmes tervezés hívei sugallják, a látás minősége az ember és polip szem közti különbség egyetlen oka és magyarázata, miért különbözik mégis az egyaránt mélytengeri környezetben, azonos fényviszonyok közt élő, de különböző rendszertani csoportba tartozó fajok látószerve? A tengerben a felszín közelében, például a korallzátonyokon is élnek egymás mellett polipok és halak, gyakorlatilag nappali fényben. Mégis a felszín közelében élő halaknak is inverz szemük van, míg a felszín közelében élő polipok is everz szemmel rendelkeznek. Itt bizony ragyogó fényben élnek mindketten, színeket is látni. Miért különbözik mégis a látószervük? Ugyanígy feltehetjük a kérdést, hogy a szárazföldön élő csigának miért van everz szeme, amikor a mellette élő béka inverz szemmel rendelkezik? Ugyanolyan környezetben élnek, mégis különböző a szemük. Az evolúció talaján álló magyarázat egyértelmű: a csiga puhatestű, nyilván a szeme is a többi puhatestűére hasonlít, míg a béka gerinces, a szeme a többi gerincesére hasonlít. Ha végignézzük, kiderül, hogy a puhatestűek, bárhol éljenek is, everz szemmel rendelkeznek (már amennyiben van szemük), míg a gerincesek, bárhol éljenek is, inverz szemmel rendelkeznek. Nehéz itt az értelmes tervező kéznyomát felfedezni vagy gondolatmenetét követni…. Miért adott az értelmes tervező minden gerincesnek egyforma alapszerkezetű szemet és miért kaptak a puhatestűek azonos szerkezetű, de a gerincesekétől különböző szemet?  Hogy a feltételezett értelmes tervező miért tartja magát a leszármazási kapcsolatokhoz, rejtély.

“A digitális fényképező másféle képet készít, mint amilyet a Szmena tud. Az ilyen típusú és minőségű képek elkészítésének pedig mások a műszaki feltételei, mint a kisgép képeinek. Másféle alkatrészeket is biztosítani kell hozzá, és azokat egy meghatározott módon kell összeszerelni.”

Vegyük szemügyre egy másik gerinces szervezet inverz szemét! A varangy látását elég alaposan vizsgálták, az ő szeme az emberétől eltérő képet ad: gyakorlatilag csak a mozgást látja, de azt kevés fénynél is, viszont színlátása gyenge, így az ő látása megfeleltethető a polip látásának, ahhoz lehetne hasonlítani, amit mi a “szemünk sarkából látunk”. Mégis inverz szeme van, mint minden gerincesnek. Adja magát a kérdés: miért hasonlít az ember és a béka szemének alapszerkezete, ha a béka látása a polip által látott képhez hasonlít? Talán mégsem azért különbözik a két szem, mert másféle képet készít? Miért tervezett a feltételezett értelmes tervező a digitális fényképezőből is egy lebutított változatot, körülbelül Szmena fényképező minőségűt? Miért használta ehhez a “digitális fényképező” alkatrészeit, ha az ilyen kép készítésének mások a műszaki feltételei és másféle alkatrészek kellenek hozzá?

Érdemes azon is elgondolkodni, hogy azért a békák szeme kicsit másképpen működik, mint az emlősöké. Nevezetesen ők nem úgy élesítik a látásukat egy pontra, hogy a szemlencséjük alakját változtatják meg, hanem a szemlencséjüket mozgatják a szemen belül. Akkor most ez hogy is van, nem csak “egy meghatározott módon” lehet összeszerelni ezt az inverz szemet? Talán ez mégsem egy egyszerűsíthetetlenül összetett rendszer? Mégiscsak van némi tere az evolúciónak?

“A tervezési szemléletet követői azonban meg vannak győződve arról, hogy az élővilág egy értelem működéséről árulkodik, ezért a biológiai szervezetekben található elrendezéseknek ésszerű indokai vannak.”

A vizsgált cikkben találunk egy vázlatos ábrát az emberi szem szerkezetéről, amelynek csak egyetlen elemét emelném ki, ez a “látógödör”. Bár az ábrán szerepel, a szövegben nem találtam nyomát. Mi is ez a látógödör? Hívják még sárgafoltnak is, vagy ünneplős nevén macula luteának. Ez az a pont az emberi szemben, ahol az éleslátás keletkezik, azaz ha valamire ránézünk, akkor a beérkező fény éppen ide esik, ezt a területet használjuk, ha valamire figyelünk, például jelen pillanatban is a sárgafoltodra vetül e szöveg képe, kedves olvasó. Itt a legsűrűbbek a fényérzékeny sejtek az emberi szemben, az ezen kívül eső területek a mozgás érzékelésében játszanak szerepet, csúnya szóval a perifériás látásban. Miért hívják mégis ezt a területet éppen látógödörnek? Ugyanis itt a keresztmetszeti képen a retina mintegy “elvékonyodik”, egy apró bevágás, gödör figyelhető meg benne. Miért is van ez? Ha mikroszkóppal vizsgáljuk ezt a területet, valami ilyesmit látunk (A kép innen származik.)

Ezen a területen ugyanis az idegsejtek mintegy “elhúzódnak” a fényérzékelő sejtek fölül, így téve lehetővé az éles látást. Itt azért felmerül a kérdés, hogy az emberi szem miért inverz szem, ha azon a ponton, ahol az éles kép keletkezik, az idegsejtek kénytelenek elhajolni a fényérzékeny sejtek fölül? Az idegsejtek léte valóban szükséges a szem működéséhez, ők továbbítják a fényérzékeny sejtekben keletkező ingerületet, de akkor miért éppen arról a területről húzódnak el (természetesen nem hiányoznak, a látógödör körüli idegsejtek nyúlványai továbbítják az itt található fényérzékeny sejtek ingerületét), ahol a legjobban kellenének, hiszen nyilván itt a legnagyobb az igény az adatfeldolgozásra és a legtöbb ingerület is itt keletkezik. Milyen magyarázatot találtak az értelmes tervezés hívei a sárgafolt felépítésére? Miért kell az idegsejteknek szabadon hagyni a fényérzékeny sejteket éppen azon a ponton, ahol éles képet és színeket is látunk, ha az emberi szem azért inverz szem, mert másképpen nem adhatna ilyen minőségű képet? Mi ennek az ésszerű indoka? A boncolgatott cikkben miért nem említik meg az emberi szemnek ezt a meglehetősen fontos jellegzetességét, ha már a polip szemének hasonló területét részletesen tárgyalják? Első pillantásra látszik, hogy ez egy értelmesen tervezett szerv?

Vizsgáljunk meg egy másik példát is! Léteznek vak emlősök is, például itt a földikutya, vagy Spalax ehrenbergi. Ez egy vakondszerű életmódot folytató, föld alatt élő jószág, amely a közel-keleten elterjedt és a mi szempontunkból azért érdekes, mert bár a genomját nem szekvenálták meg, némi molekuláris munkát azért végeztek rajta. A földikutyák szeme elcsökevényesedett, valahogy úgy, mint a vakondé, ám ez a folyamat jó huszonötmillió éve lejátszódott. Azonban a földikutyák nem élnek teljesen fény nélkül: Bár a szemükkel nem látnak, azért a nap fényéhez igazítják az életüket, így bár képalkotásra nem alkalmas a szemük, azért a fény erősségét érzékeli. Maga ez a szem egy milliméternél valamivel kisebb, láthatóan csökevényes szerv, ami ráadásul egy bőrredő alatt található. A jószág agyában a látókéreg jelentősen csökkent méretű, élettani vizsgálatok semmilyen nyomát sem találták látásnak, ám azt feltárták, hogy a földikutya a biológiai óráját a nappali fényhez és az éjszakai sötétséghez igazítja. Ezt egyszerűen igazolták: Ha éjjel világították meg a földikutyákat és nappal elsötétítették őket, akkor hamar átszoktak erre az életmódra, szokásos nappali tevékenységüket éjjel végezték. Azonban ha a szemüket eltávolították, ez az alkalmazkodóképességük eltűnt. Ezzel összhangban a csökevényes szemből kiinduló idegrostok az agyban található szuprakiazmatikus magba futnak be, amely terület az alvás-ébrenlét körforgását szabályozza emlősökben.

Jannsen J. W. H. és munkatársai 2000–ben a földikutya fényérzékelő szervét vizsgálták. Minden csökevényessége ellenére a földikutya retinája csap- és pálcika sejteket is tartalmaz, ami meglepő bonyolultság, ahhoz képest, hogy nem lát vele. A genomja egy rodopszint kódoló gént is tartalmaz, amely által kódolt fehérje 91-95% -ban hasonló más, látó emlősök rodopszin fehérjéjéhez, sőt, hasonlóan is működik mint más emlősök rodopszinja. Ezek után megvizsgálták a működését a földikutya szemében és azt találták, hogy ott is fényt érzékel. Mit jelent mindez? A nappalok-éjszakák hossza sok emlős életében fontos, mivel ezen adat segítségével követik az évszakokat, a nappalok időtartamához igazítják téli álmukat, szaporodási időszakukat, vagyis életük számos fontos mozzanatát. Viszont a földikutya ehhez egy meglepően bonyolult szervet használ, amely az emlősök szemének elcsökevényesedett változata. Itt éppen annak a példáját látjuk, amikor egy szerv másikká alakul át, ám szerkezetében, működésében még felismerhető eredeti szerepe, ősi formája. Hogyan történhet mindez? Az evolúció alapján adható magyarázat egyszerű: a föld alatt a látás szerepe lecsökkent, így a szem is fölöslegessé vált, ám azon egyetlen működése, amire a köznapi életben nem sokat gondolunk mégis megmaradt, mert az adott állatnak ez fontos. Az új szerkezetű szerv a meglévő, emlősökre jellemző szem változásával alakult ki, ezért hasonlít annyira a földikutya fényérzékelő szerve a többi emlős látó szeméhez. Erre mi az értelmes tervezés talaján nyugvó magyarázat? Miért hasonlít a földikutya fényérzékelő szerve ennyire a többi emlős szemére, ha nyilvánvalóan nem lát vele? Miért nem kapott a feltételezett értelmes tervezőtől egy néhány sejtes szemfoltot, mint amilyen például a laposférgeknek van? És a másik, nem kevésbé fontos kérdés, hogy akkor talán az emlős szem mégsem egyszerűsíthetetlenül összetett? Egyes elemei önmagukban is hasznosak és működőképesek lehetnek…?

Sanyal S. és munkatársai 1990. íródott cikkében szemléletes ábra található a földikutya szemének fejlődéséről. A szem a látó emlősökéhez hasonlóan kezd fejlődni, a korai szem (a) minden szempontból egy tíznapos egérembrióéhoz hasonló. Megjelenik a szemlencse (L), és a (b) ábrán láthatóak a szivárványhártya és a sugártest kezdeményei is (nyilak). Majd ezek után az embrió szemének fejlődése teljesen más irányt vesz: a szemlencse mérete lecsökken, gyakran vérerek nyomulnak bele, átlátszatlanná válik, a szem mérete messze nem éri el a hasonló testtömegű, látó gerincesek szemméretét, a fejlődésnek indult szemlencse a szemfenékre tapad, ezzel a más gerincesek szemében betöltött szerepére alkalmatlanná válik. Az (f) kép a földikutya retináját mutatja, amelyben tisztán felismerhető a látó emlősök szemére jellemző szerveződés. PE – az annyit emlegetett pigmentréteg; RE – fényérzékelő sejtek; ON, IN GC – a retina idegsejtjei. Ha megfigyeljük, a földikutya szeme is inverz szem, mint az összes többi emlősé, itt is tisztán felismerhetőek a fényérzékeny sejtek és a beérkező fény között található idegsejtek. Hogy kicsit visszautaljak a cikk elejére: neki nem teljesen mindegy? Maga az állat vak, az ő fényérzékeny sejtjei akárhogyan állhatnának, mégis tisztán felismerhető az összes többi emlős szemére is jellemző szerkezet. Ennek a magyarázata az evolúció talaján maradva egyszerű: egy, a többi emlőséhez hasonló szem elcsökevényesedésével alakult ki ez a fényérzékelő szerv, így bár eredeti feladatát már nem tölti be, alapszerkezete mégis tisztán felismerhető. Mint korábban már említettem, itt éppen megfigyelhető egy új szerv kialakulása egy már meglévőből. Mi az értelmes tervezés talaján nyugvó magyarázat? Első pillantásra látszik hogy ez egy értelmesen tervezett szerv? Ez egy egyszerűsíthetetlenül összetett szerv? Például miért alakul ki a szemlencse, ha láthatóan nem működik? Miért vannak meg a színlátás elemei is ebben a csökevényes szemben, ha csak a fény erősségét érzékeli? Miért azonos a földikutya és az ember retinájának alapszerkezete? (Szerk. megj: részben hasonló szem-sorvadás zajlik a mexikói vaklazacban is.)

Kijelenthetjük, hogy értelmes tervezésnek ez esetben sem találtuk nyomát. A puhatestűek egyforma alapszerkezetű szemmel rendelkeznek, nyilván azért, mert az ő közös ősüknek everz szeme volt, ez módosult az egyes leszármazási vonalak mentén a természetes szelekció nyomásának megfelelően. A gerincesek szeme is azonos szerkezetű, még ott is, ahol semmi köze sincs a látáshoz, nyilván az ő esetükben is evolúciós folyamatok működtek, az azonos őstől származó élőlények szeme itt is hasonló. Ellenben a két szem alapszerkezete különbözik egymástól, a két csoport közti átfedéseket nem ismerünk. Egyetlen puhatestűnek sincs olyan szeme mint egy emlősnek és fordítva, egyetlen emlős sem rendelkezik a puhatestűek szeméhez hasonló látószervvel. Kijelenthetjük, hogy az értelmes tervezés elmélete erre az elkülönülésre, vagyis, hogy a feltételezett értelmes tervező miért tartja magát a leszármazási vonalakhoz semmilyen magyarázatot sem ad, ellenben az evolúció talaján maradva mindez érthető és könnyedén magyarázható.

A cikk fejtegetései, miszerint az emberi szem egyes elemeinek sebészi úton való eltávolítása vagy módosítása működésképtelenné tenné mindössze az alapkérdés teljes félreértelmezése. Mint láttuk, a legfontosabb kérdéseket nem is érinti és tulajdonképpen mit bizonyít mindez? Ha egy embernek levágnánk mindkét karját és lábát, könnyen belátható, hogy jelentős hátrányt szenvedne, bizonyára alulmaradna a létért folyó versengésben egy karokkal-lábakkal rendelkező emberrel szemben. De akkor ez azt jelenti, hogy megcáfoltuk a végtag nélküli gerincesek pl. a kígyók és a lábatlan gyíkok létezését…?

Zárszóként elmondható, hogy a kérdés nem az, hogy az emberi szem tökéletes–e, vagy hogy mit kellene rajta változtatni. Az emberi szem olyan, amilyen, amire használjuk, arra tökéletesen megfelel. Tudomásom szerint egyetlen biológus sem fanyalog azon, hogy milyen rossz is az ő szeme, vagy hogy meg akarná műttetni. A kérdés az, hogy az emberi szem felépítéséből következtetni lehet –e az eredetére?

Felhasznált irodalom:

http://en.wikipedia.org/wiki/Compound_eye#Compound_eyes
http://en.wikipedia.org/wiki/Macula
http://www.neurocomputing.org/FrogEye.aspx
Janssen J. W. H., Bovee-Geurts P. H. M., Peeters Z. P. A., Bowmaker J. K., Cooper H. M., David-Gray Z. K., Nevoi E., DeGrip W. J. (2000) A Fully Functional Rod Visual Pigment in a Blind Mammal. J Biol Chem 275(49)
Sanyal S., Jansen H. G., de Grip W. J., Nevo E., de Jongt W. W. (1990) The Eye of the Blind Mole Rot, Spalax ehrenbergi Rudiment With Hidden Function? Invest Ophthalmol Vis Sci 31(7): 1398-1404.