Evolutie van het oog nabespreking

www.betapartners.nl
Minimodules voor de 3e klas
De evolutie van het oog
Nabespreking
Het oog van een platworm
• Zenuwcellen hebben een gedeelte dat gevoelig
is voor lichtontvangst. De informatie wordt
doorgeseind.
• Na ontvangst reizen de lichtstralen door naar de
pigmentlaag; daar worden ze uitgedoofd.
Levend fossiel
Met een speldeprik-oog
De inktvis Nautilus
Schelp van de nautilus,
overlangs doorgezaagd
De inktvis Nautilus
• De groep inktvissen waartoe de Nautilus
behoort, stierf uit aan heteind van het Krijt
• Deze ammonieten hadden een platte,
gespiraliseerde schelp
• Het lichaam zat in de buitenste kamer
• Overige kamers leverden drijfvermogen
• Alleen de Nautilus bestaat nog
• Al 500 miljoen jaar is deze nauwelijks
veranderd!
Een heel oud type oog
• De ronde opening kan
varieren in diameter
(0,4 – 2,8 mm)
• Bevat géén lens
• Het zeewater kan inen uitstromen.
Het Nautilus-oog van binnen
lichtgevoelige
cel
pigmentcel
pigmentlaag
pupil
oogzenuw
Getekend naar diverse bronnen, geschematiseerd.
• Het oog bestaat uit
een ovale kamer
• Lichtgevoelige cellen
liggen tegenover de
pupil
• Zenuwen vormen de
verbinding met de
hersenen
• Géén lens!
Heb je wel iets aan zo’n oog?
• Zeker weten! Alles is beter dan géén oog.
• Produceert beeld met goede
scherptediepte
• Beeld is lichtzwak
• Geeft alleen goed beeld bij veel licht
Heb je wel iets aan zo’n oog?
• Nautilus leeft tientallen meters onder water
• Heeft kennelijk zijn ogen niet hard nodig
• Doodlopende weg in de evolutie
• Nodig: grote pupil, lens
De open pupil
• Minpunt: Er komen vuil en
bacterieen in je oog.
• Bij sommige weekdieren
wordt de oogholte gevuld
met een transparant eiwit;
• Volgende stap: de huid sluit
zich!
De huisjesslak
• Is op te vatten als de
“Nautilus-die-op-het-land-isgegaan”
• Heeft zijn weke delen
ontwikkeld tot kruiporgaan
Hoe zit het met zijn ogen?
Oog van de wijngaardslak
Huid (dekcellen)
Hoornvlies
Lens
Lichtgevoelige cel
Pigment
Oogzenuw
Weekdieren
• Ogen in allerlei stadia van ontwikkeling
• Ze werken allemaal!
De experimenten
Wat hebben deze opgeleverd?
• Het lensoppervlak moet gebogen zijn
• Hoe sterker de kromming, hoe sterker de lens
• Een waterbel (in wijnglas) fungeert inderdaad
als lens, al zijn er wel veel storende bijbeelden.
(Dit hoeft echter geen beletsel te zijn, wanneer het netvlies zich op
één beeld concentreert. Of wanneer de verwerking in de hersenen
alle andere beelden uitsluit)
•
Een waterbel blijkt een veel sterkere lens dan
de oorspronkelijke projectorlens
De experimenten
• Een waterbel (in wijnglas) fungeert inderdaad
als lens, al zijn er wel veel storende bijbeelden.
Dit hoeft echter geen beletsel te zijn, wanneer
het netvlies zich op één beeld concentreert. Of
wanneer de verwerking in de hersenen alle
andere beelden uitsluit.
Conclusie
• Als met watergevulde, transparante cellen een
min of meer bolvormig geheel hebben gevormd
vóór het netvlies kon dit inderdaad gaan
fungeren als natuurlijke ‘oerlens’ .
• Dit werkende protoytype was qua lens
bovendien ontvankelijk voor geleidelijke
verbetering (talloze ministapjes) in verschillende
richtingen:
Conclusie
• Verbeteringen zijn:
• Betere kromming
→ lenssterkte
• Gelijkmatiger kromming → beeldkwaliteit
• Transparantie celinhoud → helderheid
• Elk van deze kleine stapjes zou het organisme
iets betere visuele informatie hebben gegeven
en dus een grotere overlevingskans. Dus ook
een grotere kans om deze erfelijke verbetering
door te geven aan het nageslacht.
Let op !!!
• Ga nu niet denken dat ons eigen oog afstamt
van een weekdieroog. Die ontwikkelingslijnen
verschillen namelijk.
• Wel blijkt dat de ontwikkeling van een lens
behoorlijk voor de hand lag vanwege er voor
liggende (transparante) cellagen.
• Ook onze eigen lens ontwikkelt zich
embryologisch vanuit de buitenste huidcellen
(dekweefselcellen).
Ter afsluiting
• Er wordt al 150 jaar een woordenstrijd
gevoerd…
• Het eenvoudige experiment dat jullie nu gedaan
hebben laat (samen met wetenschappelijke
kennis over ogen) zien dat dat niet nodig was
geweest…
• De natuurwetenschap kan oplossingen bieden
daar waar sommige mensen teveel in hun eigen
gedachten blijven ronddraaien.
• Experimenteer eens vaker !