Miltä näyttää?
Kaunis pakkaspäivä ulkona. Valoa riittää kun taivaalla ei ole pilven pilveä. Lumessa ilveksen jäljet ja näköjään metsän pikkujyrsijöitä on taas liikkeellä – metsähiiriä ja -myyriä. Lunta on vain sentin pari, joten ne eivät pääse lumen alle piiloon. Menee vain muutamia viikkoja ja lumet ovat poissa, ja hiirulaisten ei tarvitse juosta valkoisella lumella. Luulisi että lumen sulettua niitä olisi kovin vaikea havaita. Sinun ja minun onkin vaikea nähdä niitä, mutta jos seuraa tuulihaukan touhuja, voi ihmetellä miten ne onnistuvat löytämään hiirulaisia niin tehokkaasti. Osittain ehkä terävän näön johdosta – mutta myös siksi että tuulihaukat näkevät ultravioletissa hiirten virtsajäljet, jotka paljastavat niiden salaiset piilopaikat ruohomättäissä. Hiiri ei valitettavasti tiedä mitään tuulihaukan kyvyistä koska se näkee huonommin, ja ennen kaikkea, ei näe väreissä kovinkaan hyvin, eikä lainkaan tuulihaukalle kirkkaana loistavia jälkiään.
Olisi luonnollista että tähteä kiertävällä planeetalla eliöille kehittyisi näkö ja ehkäpä värinäkökin. Pari kesää sitten kun mikroskopoin Kaarinan Littoistenjärven plankton eliöstöä, ui kuvassa vastaan kymmenesosa millin mittainen yksisilmäinen tohvelieläimen näköinen ripsieläin. Siinä oli kaunis punainen piste. Oli kiehtovaa ymmärtää että tuolla punaisella pisteellä tohvelieläin aistii valoa. Tavallaan silmä – yksisoluisessa eliössä! Vastaavia pieniä valoa aistivia pisteitä tai proteiinikasoja löytyy myös bakteereista ja arkeista. Nekin voivat erottaa päivän yöstä. Punainen täplä ei kuitenkaan muodosta mitään kuvaa – mihin sen muodostaisi sen – eikä se oikeastaan voi aistia edes valon suuntaakaan. Ei oikein kelpaa silmäksi.
Kasvitkin aistivat valoa ja sen suuntaakin, mutta aikamoista mielikuvien venyttelyä vaatisi jos väittäisin että kasvit näkevät. Kasvithan käyttävät valoa energian lähteenä, mikä on meille ja kaikille eläimille tärkeää.
Toisella kertaa osui mikroskoopin näkökenttään akvaariovedessä elävä värysmato. Se on kylkisymmetrinen pieni, muodoltaan yksinkertainen mato. Sillä oli selvästi pää ja häntä ja kaksi pientä silmän näköistä. Voisivatko ne olla oikeita pieniä silmiä? Mato on sentään eläin. Täplissä on muutamia valoa aistivia soluja mutta solukasaumakaan ei oikein riitä kuvan muodostamiseen. Madolla saattaa olla jonkinlainen aavistus kummalla puolella – vasemmalla vai oikealla – on enemmän valoa.
Ensimmäiset varsinaiset kuvaa tuottavat silmät olivat voimakas kilpailuetu ediakara- ja kambrikauden merten elämille. Niitä syntyi itsenäisesti useaan eri pääjaksoon. Sen jälkeen luonto on kehittänyt edelleen erilaisia ratkaisuja silmälle. Hyönteisillä on verkkosilmä, tavallaan satoja pikkusilmiä. Ne eivät näe kovin tarkasti, mutta aistivat herkästi liikettä ja monet niistä aistivat neljästä kuuteen erilaista pääväriä ultravioletista infrapunaan. Vedessä elävillä sirkkaäyriäsillä eli mantisravuilla on huikein värierottelu kyky. Ne näkevät kehittyneillä verkkosilmillään varsin tarkasti ja niiden maailma on aivan huikean täynnä värejä, sillä ihmisen RGB:n sijaan ne pystyvät erottamaan 12 päävärityyppiä, mukaan lukien ultraviolettivalon ja valon polarisaation.
Molukkirapu on myös oikein kummajainen. Se pystyy näkemään näkyvässä ja ultraviolettivalossa. Sillä on kaksi pääverkkosilmää, kilven yläpuolella viisi muuta pienempää kolmion mallista silmää, kilven alla kaksi silmää ja lisäksi niiden pitkä häntä aistii valoa. Silmiä on vaikka toisille jakaa, mutta molukkiravun näköaistin sanotaan silti olevan huono.
Kotoisemmilla hämähäkeilläkin on kahdeksan silmää, kaksi kuvaa muodostavaa verkkosilmää pääsilminä ja kuusi apusilmää hämärä- ja reunanäön parantamiseksi.
Valtamerissä elävillä helmiveneillä on kaksi silmää, toisin niissä ei ole linssiä ja niiden arvellaan näkevän maailman värittömänä ja suttuisena. Silmä toimii kuin camera obscura. Hieman kehittyneemmillä mustekaloilla onkin sitten selkärankaisten silmää muistuttava rakenne, paisti että niillä silmän hermosäikeet ovat valonaistin solujen takana, kun esim. ihmisellä hermosolut ovat silmän aistinsolujen edessä, mistä johtuen meillä on ns sokea täplä. Tämä erilaisuus osoittaa että monimutkainen ja tarkasti näkevä silmä on kehittynyt ainakin kahdesti toisistaan riippumatta.
Haluaisin mainita vielä että käärmeillä on kahden linssillisen selkärankaissilmän lisäksi infrapuna-aistimia pään etu- ja yläosassa. Ne eivät ole varsinaisia kuvaa muodostavia elimiä, mutta niiden avulla sokeatkin käärmeet pystyvät saalistamaan pimeässä.
Evoluutio voi edetä myös takaperoisesti. Maanalaisissa valottomissa luolissa asuvat eliöt menettävät osittain tai kokonaan näkönsä ja silmänsä vaikka aiemmin niiden esi-isillä olisi ollut hyväkin näkökyky. Dinosaurusten valtakaudella alkunisäkkäät piiloutuivat ja ilmeisesti liikkuivat hämärissä. Niiden aiempi monivärinäkö surkastui kaksivärinäöksi, värisokeudeksi. Monille apinoille kuitenkin kehittyi vihreä-herkistä tappisoluista uusi punainen variantti ja niin ollen kolmevärinen näkö.
On ilmeistä että jollakin toisellakin planeetalla elävillä korkeamilla eliöillä kehittyisi näköaisti. Maan eliökunnassa havaitaan valoon reagoivia yhdisteitä jo yksinkertaisimmilla mikrobeilla. Ympäröivän maailman näkeminen on kehittänyt erilaisia silmäratkaisuja useamman kerran. Osa on tarkkoja ja toisen epätarkkoja, on mustavalko- ja monivärinäköjä. Maan alla tai paksun jään peittämissä merissä ei näköaisitin kuitenkaan tarvitsisi edes kehittyä – se olisi vain ylimääräinen rasite. Vai oliskohan sittenkin niin että sielläkin mustien savuttajien heikon infrapunavalon aistiminen voisi olla evolutiivisesti edullista.
Kevään lisääntyvää valoisuutta odottaen.
Harry
Kiitos ajatuksia herättävästä kirjoituksesta, jossa esitetyistä johtopäätöksistä olen tismalleen samaa mieltä.
Näkeminen on ravinnon hankinnan ja saaliiksi joutumisen välttämisen kannalta eläimille keskeinen ominaisuus. Niinpä näköaistin kehittyminen kullekin eliölajille ominaiseksi lienee väistämätön evoluution seuraus. Mutantti, jolle on kehittynyt valon aistimisen kyky omaa täyssokeita lajitovereitaan paremmat lähtökohdat geeniensä periyttämiseen. Mutatoitumisen jatkuessa syntyy joskus yksilöitä, joiden näkökyky on edelleen parantunut. Ne löytävät ruokaa, osaavat piiloitua pedoilta ja pitkään hengissä pysyessään pääsevät periyttämään näkökykynsä seuraaville sukupolville jne., jne.
Evoluutio lienee universaali ilmiö. Niinpä, jos muilla planeetoilla on älykkäitä olentoja, pitäisin itsestään selvänä, että niille on kehittynyt myös näköaisti.