Begiak, argiari nabarmentzeko mekanismo sinpleenetatik, bereizmen handiko makinetara

Ur azpian, mila metrora, oso argi gutxi iristen da. Nekez ikus daiteke ezer. Sakonera horietan bizi diren arrainek, ordea, badituzte metodoak argi-izpiren bat iristen bada detektatzeko. Oro har, zilindro-formako begiak dituzte. Horrela, luminiszentzia duten arrainen izpiei eta argiaren norabideari antzeman diezaiokete. Baina ikusmen-eremu oso mugatua dute, eta hori oso arriskutsua izan daiteke basabizitzan.

Arazo hori gainditu egin dute bi arrain abisal espeziek. Duela gutxi arte ez zen bi espezie horien alerik harrapatu, eta, horregatik, haien inguruko uste oker asko zeuden.

Horietako bat Dolichopteryx longipes arraina da; hari buruz esaten zen lau begi zituela. Baina, harrapatu zutenean, haren begien berezitasunaz ohartu ziren ikertzaileak. Ez ditu lau begi, bi baizik. Begi-itxurako beste bi organoak ispiluak dira. Hain zuzen ere, ispilu horiek argia erretinarantz bideratzen diete beheko aldean dutena ikus dezaten. "Argia benetako begira bideratzen dute; oso burutsua da. Hartze-eremua zabaltzen zaio horrela, goikoa eta behekoa ikusteko aukera baitu" dio Miren Bego Urrutia biologoak, EHUko Animalien Fisiologiako irakasle eta ikertzaileak.

Arrain hori da argia fokatzeko begietan ispiluak garatu dituen eta foku-puntu jakin batera bidaltzeko orientazioa kontrolatzen duen lehenengo ornoduna. Hala ere, ispilua sortzeko erabiltzen duen teknika ez da berria: kristal organikozko plakatxoak erabiltzen ditu geruza askotan jarrita, arrain askok ezkatekin egiten duten bezala.

Beste kasua Macropinna microstoma rena da. 1939an deskribatu zutenetik, misterio bat izan da: buru gardena du, eta uste zuten bere begiekin gainaldekoa bakarrik ikus zezakeela. Baina duela gutxi ale bat filmatu zuten Monterrey Badiako Akuarioko ikertzaileek. Orduan ikusi zuten arraina gai dela begiak nahi bezala mugitzeko, ez dituela buruan gora begira itsatsita. Hain justu, horrek azaltzen du burua gardena izatea: buru barnean ditu begiak!

Abantailaren ahalmena

Zantzu guztien arabera, Eztanda Kanbriarrean agertu zen argiari antzemateko gaitasuna. Adituen ustez, orduan sortu zen harraparitza, eta, beraz, edozein abantaila erabakigarria izan zitekeen bizirik irauteko. "Lehenengo, prozesu fotorrezeptorea gertatu zen: pigmentu batek egon behar du, argiak pigmentu hori kitzikatu behar du, eta horrek nerbio-kinada bat sortuko du", azaldu du Urrutiak.

Prozesu hori animalia-talde guztietan agertzen dela argitu du Urrutiak: "Begien eboluzioa hainbat aldiz gertatu dela uste da, baina hasierako puntua, guztietan, fotorrezepzioa izango litzateke". Hain zuzen, Max Planck Institutuko zientzialariak begien eboluzioaren hastapenak ikertzen ari dira. Haien ustez, Platynereis dumerilii uretako harra da begien sorreratik gertuen dagoen espeziea. Lau orban okular ditu, bi zelulaz osatuak: fotorrezeptore bat eta pigmentazio-zelula bat. Max Planckeko adituen ustez, argia detektatzen duenean, seinale elektriko batek harra argirantz mugitzea eragiten du.

Hortik aurrera, inguruneak inposatu zituen beharrak, eta, hortaz, ikusteko modu ezberdinak. Hala, fotorrezepzioa ikusmen bihurtu zen.

Irudia sortzeko gai diren begietan sinpleenek kamera ilunaren antza dute, Nautilus arenek, adibidez. Molusku hori ez da aldatu milioika urtean, eta bere begiak zaharrenetakoak dira. "Ez du lenterik. Zulo txiki batetik argia sartzen da, eta horrek irudi inbertitua sortzen du atzeko aldean, lehenengo argazki-kamerek egiten zuten bezala" dio Urrutiak.

Baina sakonera txikiagoetan eta itsasotik kanpo, beharrak aldatu egiten dira. Argi gehiago eta harrapari gehiago daude. Horregatik, zenbait artropodok eta moluskuk ikusmen-eremu handiagoko begiak dituzte, begi konposatuak. Erleak dira horren adibide. Begi konposatuak begi sinpleen taldeez osatzen dira. Begi sinple bakoitza omatidio bat da, unitate optikoa. Omatidio bakoitzak eremu errezeptorearen zati bat jasotzen du. Unitate bakoitzaren eremu hartzaileak batu, eta irudia mosaikoan lortzen da. Omatidio askoko begi handiak izan daitezke; zenbat eta begi handiagoa, orduan eta ikusmen-eremu zabalagoa.

Ornodunen artean, bereizmen handiko irudiak sortzen dituzten begiak agertu ziren: argazki-kamera gisako begiak. Gaur egungo argazki-kameren antzekoak dira: lenteak dituzte errefrakzio eta kontzentraziorako, eta irisa diafragma modura funtzionatzeko.

Gizakiarentzat gizakiarena da adibiderik ezagunena, baina ez perfektuena. Gizakion ikusmenak baditu zenbait inperfekzio: "hasteko, gizakien ikusmen-arazo arruntak (miopia, astigmatismoa...) hilgarriak izango lirateke basabizitzan" dio Urrutiak. Bestalde, gizakien zelula fotorrezeptoreak alderantziz kokatuta daude. Argiak globo okular guztia zeharkatuz egin behar du erretinarako bidea, eta han daude fotorrezeptoreak. Gainera, nerbio optikoa osatzen duten zelula ganglionarrak argiaren bidetik ateratzen dira eta horrek puntu itsua sortzen du. Argazki-kameraren objektiboaren aurretik kableak pasatzea bezala izango litzateke. Hala ere, puntu itsua ikusmen binokularrak konpentsatzen du, eta falta den zatia garunak osatzen du.

Koloreen pertzepzioa

Koloreen pertzepzioa ere ezberdina da espezie batetik bestera. Argia ez da berdin iristen toki guztietara, eta beharraren arabera moldatu dira begiak.

"Fotopigmentuek ematen dute koloreak ezberdintzeko gaitasuna. Ornodunetan, hori konoetan gertatzen da" dio Urrutiak. Erretinan, konoak eta bastoiak daude, argiarekiko sentikorrak diren zelula fotorrezeptoreak. "Bastoietako fotopigmentuek, guztiak mota berekoak direnez, intentsitateari buruzko informazioa soilik ematen dute". Bastoiek ilunpean ondo funtzionatzen dute, argiarekiko oso sentikorrak dira eta. Baina konoek argi asko behar dute; beraz, ilunpean ezin da kolorerik ikusi.

Ilunpean kolorerik ikusten ez denez, gaueko animaliek ez dute kono askoren beharrik, eta bastoi asko izaten dituzte. Hala, gauez ikusteko gai dira, baina, oro har, kolore gutxiago ikusten dituzte egunez. Egunekoek, berriz, koloreak ezberdindu beharra dute: janaria aurkitzeko, bikotekidea bilatzeko, harrapariak ikusteko... Beraz, bastoi gutxiago eta kono gehiago dituzte.

Esaterako, gizakiok hiru kono-mota ditugu: ikusmen trikromatikoa. Kono bat gorriaren ingurukoa da, bestea urdinaren ingurukoa eta bestea berdearen ingurukoa. Horrek kolore-gama handia ikusteko gaitasuna ematen du.

Denbora askoan uste izan da zakurrek zuri-beltzean ikusten dutela, baina, azken azterketek erakutsi dutenez, gizakiaren ikusmenaren antzekoa dute, gorri eta berdeen gama urriagoarekin.

Animalia gehienek bi kono-mota dituzte: ikusmen dikromatikoa. Eta gaueko animaliek, berriz, mapatxe eta arrabioek, adibidez, zuri-beltzean ikusten dute. Horien ikusmena monokromatikoa da.

Beharrak, batzuetan, gaindiezinak diruditen mugak gainditzen ditu. Erleek eta txori batzuek, adibidez, loreetatik informazioa jaso behar dute bizirik irauteko. Horregatik, lau kono-mota edo gehiago dituzte, eta gai dira ultramoreei ere antzemateko. "Guk ez dugu fotopigmenturik hori ikusteko --azaldu du Urrutiak--, baina guri oharkabean pasatzen zaizkigun ezaugarriak erleentzat erakargarriak izan daitezke, loreek informazio garrantzitsua bidal diezaiekete eta".

Ekosistema gogorretan --basamortuan, esaterako--, egunez ehizatzea ezinezkoa zaie harrapari gehienei. Gauez irteten direnez, suge-espezie batzuek, harrapakina detektatzeko, infragorriak erabiltzen dituzte. Horien kasuan, ordea, ez dute argia detektatzen, beroa baizik. Infragorria aurpegi-zulo batzuekin detektatzen dute, eta, gero, informazioa ikusmenarekin integratzen da, irudiaren antzeko zerbait sortuz. "Erdialdeko Amerikako kriskitin-sugeekin egin dituzte esperimentuak. Gauez, basamortuan, tenperaturak jaistean, sagu eta untxiak ezkutalekuetatik irteten dira. Sugeak gai dira beroa detektatzeko eta oso modu efizientean lokalizatzeko" adierazi du Urrutiak.

Dena den, espektro ikusgaiaren mugak gizakion ikusmenaren oso antzekoak dira. "Gizakiek ikusten dutena Eguzkitik heltzen zaigun espektroaren parterik garrantzitsuena da. Uhin-luzera handiko zatia atmosferako ur-lurrunek filtratzen dute. Beste zati bat ozonoak filtratzen du. Filtroak ez dira guztiz eraginkorrak, eta izpi batzuk pasatzen dira. Baina infragorriek energia gutxiegi dute fotorrezepzioa gertatzeko. Ultramoreek, berriz, energia gehiegi dute, eta hori xurgatzen duten molekulak apurtzen dituzte". Beraz, muga fisikoak gaindiezinak dira, animalia batzuk muga horien artean kolore gehiago bereizteko gai badira ere.

Pentsa daiteke kolore gehiago ikustea, gaueko ikusmena izatea, ikusmen-eremu edo zorroztasun handiagoa izatea abantailak direla. Baina, zerekin alderatuta? Urrutiaren ustez, "animalia bakoitza baldintza batzuetan bizi da. Baldintza horietara egokituta dagoena, horixe da egokia. Batzuek moldaera bereziak dituzte, baina ez dira besteekin konparagarriak". Azken batean, espezie batentzat abantaila dena desabantaila izan daiteke beste batentzat.