Око

Схематична будова ока людини

Cкладне око антарктичного криля

Індивідуальний малюнок райдужки ока, який забезпечується волокнами м'язу, пігментом меланіном та судинною сіткою.

О́ко (лат. oculus) — парний сенсорний орган (орган зорової системи) людини і тварин, що володіє здатністю сприймати електромагнітне випромінювання в світловому діапазоні довжин хвиль і забезпечує функцію зору. Через очей надходить ≈ 90% інформації з навколишнього світу .

Око міститься в очній ямці черепа (орбіті). Воно складається з двох частин: очного яблука і допоміжного апарата ока. Очне яблуко має кулясту форму, що дозволяє йому рухатись у межах очної ямки. Воно складається з 3-х оболонок, кришталика та склистого тіла.

Еволюція і походження ока

Фази еволюції та ембріогенез у зорового органу: очна пляма — очна ямка — очний келих — очний міхур — очне яблуко.

Навіть найпростіші безхребетні тварини мають здатність до фототропізму завдяки своєму, нехай вкрай недосконалому, зору.

У безхребетних зустрічаються дуже різноманітні за типом будови і зоровим можливостям очі і вічка — одноклітинні і багатоклітинні, прямі та обернені (інвертовані), паренхімні і епітеліальні, прості і складні.

У членистоногих часто присутні декілька простих очей (іноді непарний просте вічко — наприклад, наупліальне око ракоподібних) або пара складних фасеточних очей. Серед членистоногих деякі види мають і прості, і складні очі: так, у ос двоє складних очей і три простих вічка. У скорпіонів 3-6 пар очей (1 пара — головні, або медіальні, решта — бокові), у щитня — 3. В еволюції фасеткові очі відбулися шляхом злиття простих вічок. Близькі за будовою до простого ока очі мечохвостів і скорпіонів, мабуть, виникли зі складних очей трилобітоподібних предків шляхом злиття їх елементів.

Око людей а складається з очного яблука і зорового нерва з його оболонками. У людини і хребетних є по два ока, розташованих в очних впадинах черепу.

зображення гену Pax6

Ймовірно очі, у всіх видів мають спільне походження. Цей орган виник один раз і незважаючи на різноманітну будову у тварин різних типів має дуже подібний генетичний код керування розвитком ока. В 1994 швейцарський професор Вальтер Ґерінґ (нім. Walter Gehring) відкрив ген Pax-6 (цей ген належить до класу майстер-генів, себто таких, які керують активністю та роботою інших генів). Даний ген наявний як у Homo Sapiens так і в багатьох інших видів тварин, зокрема у комах, але в медуз цей ген відсутній. В 2010 році група швейцарських вчених на чолі з В. Ґерінґом, виявила в медуз виду Cladonema radiatum ген Pax-a. Пересадивши даний ген від медузи до мухи дрозофіли, та керуючи його діяльністю вдалося виростити нормальні очі мух в кількох нетипових місцях.

Як встановлено за допомогою методів генетичної трансформації, гени eyeless дрозофіли і Small eye миші, які мають високу ступінь гомології, контролюють розвиток очей: при створенні геноінженерної конструкції, за допомогою якої викликалася експресія гена миші в різних імагінальних дисках мухи, у мухи з'являлися ектопічні фасеткові очі на ногах, крилах та інших ділянках тіла . В цілому в розвиток очі залучено кілька тисяч генів, проте один-єдиний «пусковий ген» («майстер-ген») здійснює запуск всієї цієї генної мережі. Те, що цей ген зберіг свою функцію у таких далеких груп, як комахи і хребетні, може свідчити про спільне походження очей всіх двусторонньосиметричних тварин.

За генетичною спорідненістю регуляторів розвитку очей всіх тварин можна поділити на 3 типи: ген Pax-a — тип Гідроїдні, Pax-b — Кубомедузи, Pax-6 — в усіх типів двобічно-симетричних тварин, в тому числі людей. Дослідження швейцарських вчених додало аргументів на користь одноразового виникнення такого органу як око.

Короткозорість і далекозорість

Чітке зображення предмета утворюється тому, що промені світла, проходячи крізь рогівку та кришталик, фокусуються точно на сітківці. Але в деяких людей очне яблуко трохи витягнуте, тому місце фокусування променів не досягає сітківки: зображення виходить нечітке. Таке відхилення має назву короткозорість. Чим видовженіше око, тим гірше людина бачить предмети, розташовані на відстані. Якщо очне яблуко коротше, ніж зазвичай, промені фокусуються за його межами, тобто близько розташовані предмети людина бачить нечітко. Таке порушення зору називається далекозорістю. Причина короткозорості та далекозорості полягає у послабленні тих чи інших очних м'язів, які підтримують форму очей. Порушення зору можна коригувати за допомогою окулярів чи контактних лінз: увігнутих — для короткозорих людей та опуклих — для далекозорих.

Типи очей

Фоторецепторна здатність знайдена вже в деяких найпростіших істот. Безхребетні, багато хробаків і змії, а також двостулкові молюски мають очі найбільш простої структури — без кришталика. Серед молюсків тільки головоногі мають складні очі, схожі на очі хребетних.

Око комахи — складене, складається з багатьох окремих фасеток, кожна з яких збирає світло і направляє його до рецептора, щоб створити зоровий образ.

Існує десять різних типів структурної організації світлосприймальних органів. Варто зазначити, що усі схеми захоплення оптичного зображення, які використовуються людиною, — за винятком трансфокатора (варіооб"єктива) та лінзи Френеля — можна знайти у природі. Схеми будови ока можна категоризувати наступним чином:

• «просте око» — з однією увігнутою світлосприймальною поверхнею,
• «складне око» — що складається з декількох окремих лінз, розташованих на спільній опуклій поверхні.

Варто зауважити, що слово «простий» не відноситься до меншого рівня складності чи гостроти сприйняття. Насправді, обидва типи будови ока можуть бути адаптованим до майже будь-якого середовища проживання чи типу поведінки. Єдине обмеження, що притаманне для даної схеми будови ока, — це роздільна здатність. Структурна організація складних очей не дозволяє їм досягнути роздільної здатності кращої ніж 1°. Також, суперпозиційні очі можуть досягати вищої чутливості ніж апозиційні очі. Саме тому, суперпозиційні очі більше підходять мешканцям середовищ з низьким рівнем освітленості (океанічне дно) або майже повною відсутністю світла (підземні водойми, печери). Очі також природньо розділяються на дві групи на основі будови клітин фоторецепторів: фоторецептори можуть бути циліарними (як у хребентних) або рабдомерними. Ці дві групи не є монофілетичними. Так наприклад, Кнідаріям також притаманні циліарні клітини у якості «очей», а деяких аннелід наявні обидва типи фоторецепторних клітин.

Нескладені очі

Прості очі дуже поширені у природі. Очі з системою лінз виникли принаймні сім разів у хребетних, головоногих, кільчастих червів, ракоподібних та кубомедуз

Людське око

Око людини є сферичною структурою (очним яблуком), що знаходиться в кістяній очниці. Світло потрапляє в нього через рогову оболонку і проходить через зіницю, що рухається, у райдужній оболонці ока. Світло фокусується при одночасній дії вигнутої рогівки і кришталика (круглої прозорої структури, що знаходиться за райдужною оболонкою). Миготливі м'язи діють на кришталик, змінюючи його форму, і тому зображення об'єктів, розташованих на різних відстанях, може фокусуватися на сітківці, що знаходиться в задній частині ока і містить світлочутливі клітини (палички і колбочки), з'єднані з мозком зоровим нервом.

Руховий апарат ока людини

• 

  Так око рухає бічний прямий м'яз, вигляд зверху

• 

  Так око рухає середній прямий м'яз, вигляд зверху

• 

  Так око рухає нижній прямий м'яз, вигляд зверху

• 

  Так око рухає верхній прямий м'яз, вигляд зверху

• 

  Так око рухає верхній косий м'яз, вигляд зверху

• 

  Так око рухає нижній косий м'яз, вигляд зверху

• 

  Вигляд спереду

credit: Patrick J. Lynch

Цікаві факти

• Хамелеони можуть дивитися одним оком незалежно від іншого.
• У глибоководної риби Macropinna microstoma очі сховані в середині прозорої голови.

Посилання

• Око у Великому тлумачному словнику сучасної української мови на Lingvo.ua
• Око природи - Сурен Манвелян
• Очі людей - Сурен Манвелян

Див. також

• Зір
• Оптика