چرا نمی توانیم نور فرابنفش را ببینیم؟

چرا نمی توانیم نور فرابنفش را ببینیم؟_آینده


به گزارش آینده

بینایی ما به ظاهر بی‌نقص است. می‌توانیم به غروب خورشید یا جنگل نگاه کنیم و سایه‌ها را ببینیم. به راحتی می‌توان فکر کرد که آنچه می‌بینیم، کم و بیش یک عکس کامل از حقیقت است، اما این طور نیست. طیف مرئی – بخشی از تابش الکترومغناطیسی که انسان می‌تواند تشخیص دهد – بسیار باریک است و فراتر از انتهای طیف مرئی، نور فرابنفش قرار دارد که کاملاً از ادراک عادی انسان نهان است.

به نقل از فوربس، «اسکات تراورس»(Scott Travers)، زیست‌شناس تکاملی «دانشگاه راتگرز»(Rutgers University) نوشت: انسان‌ها فقط می‌توانند کمتر از یک درصد طیف الکترومغناطیسی را ببینند. در ادامه دلیلی برای این نوشته آورده شده که تکامل امکان پذیر عمداً نور فرابنفش را از ما نهان کرده باشد.

زنبورها از نور فرابنفش برای اشکار کردن گل‌ها منفعت گیری می‌کنند. پرندگان از آن برای برقراری ربط منفعت می‌برند. گوزن‌های شمالی حتی امکان پذیر از نور فرابنفش برای ردیابی شکارچیان در برف‌های قطب شمال پشتیبانی بگیرند، اما چشمان ما تقریباً به طور کامل آن را فیلتر می‌کنند.

این نوشته زیاد تر مردم را شگفت‌زده می‌کند، چون انسان‌ها از نظر بیولوژیکی کاملاً قادر به تشخیص نور فرابنفش نیستند. در واقع، شبکیه چشم ما حساسیت محدودی به طول موج‌های نزدیک به فرابنفش دارد. مانع واقعی، مقداری جلوتر قرار دارد. این مانع، عدسی چشم است. عدسی چشم انسان تقریباً همانند کرم ضد آفتاب عمل می‌کند و اشعه فرابنفش را پیش از این که زمان رسیدن به شبکیه را داشته باشد، جذب می‌کند.

این نوشته یک سوال مهم تکاملی را نقل می‌کند. اگر نور فرابنفش در اطراف ما وجود دارد، بعد چرا انسان‌ها توانایی دیدن آن را در خود پرورش ندادند؟ جواب مختصر این است که حداقل از دیدگاه تکاملی، دردسر دیدن نور فرابنفش امکان پذیر زیاد تر از قیمت آن بوده باشد.

پژوهشی که سال ۲۰۱۱ در مجله «BMC Ophthalmology» به چاپ رسید، بازدید کرد که هنگامی عدسی‌های سالم چشم انسان در معرض نور فرابنفش و نور مرئی قرار می‌گیرند، چه اتفاقی می‌افتد. پژوهشگران دریافتند که قرار گرفتن طویل مدت در معرض دوز بالای نور فرابنفش، نشانه‌هایی از صدمه ساختاری را پدید می‌آورد که به مرور زمان در بافت تجمع می‌کند. این بدان معناست که تابش نور فرابنفش کم کم شفافیتی را که لنز برای کارکرد مؤثر به آن وابسته است، افت می‌دهد و از آنجا که لنز یکی از ظریف‌ترین ساختارهای نوری در بدن است، این کار می‌تواند پیامدهای زیانباری داشته باشد.

کار عدسی چشم دشوار است، چون باید برای دهه‌ها تقریباً به طور کامل شفاف باقی بماند؛ در حالی که به طور مداوم در معرض اشعه فرابنفش نور خورشید قرار دارد که این وضوح را تهدید می‌کند. تجمع صدمه‌های ناشی از اشعه ماوراء‌بنفش در طویل مدت می‌تواند به راه اندازی آب مروارید و دیگر تغییرات مرتبط با سن در چشم پشتیبانی کند. از این منظر، عدسی چشم انسان از نظر تکاملی معنی اشکار می‌کند. عدسی چشم به جای این که فقطً به گفتن یک دستگاه فوکوس عمل کند، نقش یک فیلتر محافظ را نیز بر مسئولیت دارد. عدسی چشم، دسترسی به طول موج فرابنفش را فدای نگه داری سلامت شبکیه و وضوح بینایی می‌کند.

فراتر از این عملکردهای محافظتی نیز امکان پذیر مزایای فرد دیگر برای فیلتر کردن اشعه فرابنفش وجود داشته باشد. طول موج‌های مختصر‌تر راحت‌تر از طول موج‌های بلندتر پراکنده خواهد شد. این بدان معناست که ورود بیشتر از حد اشعه فرابنفش به چشم می‌تواند کنتراست عکس و دقت بصری را به خطر بیندازد و برای یک نخستی‌سان با عمر طویل که باید در یک دنیای بصری پیچیده حرکت کند، وضوح عکس بیشتر از محدوده طیفی اهمیت داشته است.

علاوه بر این، انسان‌ها اندوخته‌گذاری بسیاری روی نوع فرد دیگر از تخصص بصری انجام داده‌اند که سه‌رنگ‌بینی است. این بدان معناست که نخستی‌سانان حساسیت بسیار‌ای به رنگ‌های قرمز، سبز و تغییرات ظریف رنگ پوست دارند؛ یعنی توانمندیهایی که فکر می‌شود به تشخیص میوه، سیگنال‌دهی عاطفی و ارتباطات اجتماعی پشتیبانی می‌کنند.

تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ها درباره انتخابات، سیاست، اقتصاد، ورزش، حوادث، فرهنگ وهنر و گردشگری را در آینده دنبال کنید.

تکامل پر از بده‌بستان است. گسترش به دید فرابنفش امکان پذیر مزایای کمتری را نسبت به اصلاح سیستم بینایی که از قبل داشتیم، اراعه داده باشد. به این علت، انسان‌ها لزوماً در تکامل دید فرابنفش ناکامی نخورده‌اند. ما به گمان زیادً علت خوبی برای دور شدن از آن در تکامل داشته‌ایم.

تعداد مقداری از انسان‌ها می‌توانند نور فرابنفش را ببینند

یک استثنای قابل دقت برای این قانون وجود دارد. افرادی که فاقد عدسی طبیعی چشم می باشند – وضعیتی که به گفتن «آفاکیا»(Aphakia) شناخته می‌شود – بعضی اوقات اوقات می‌توانند نور فرابنفش را ببینند. پژوهش مهمی که در کتاب «توانایی‌های ادراکی و حرکتی» توسط «رابرت ام. اندرسون»(Robert M. Anderson) به تفصیل شرح داده شده است، مشخص می کند که این کار به اختصاصی در روزهای اولیه‌ جراحی آب مروارید و پیش از کاشت لنزهای مصنوعی داخل چشمی مدرن قابل دقت می بود.

بیماران بعضی اوقات اوقات گزارش می‌دادند که بعد از برداشتن عدسی طبیعی کدرشان، رنگ‌های غیرمعمول مایل به آبی یا سفید می‌بینند. برخی از آنها نور فرابنفش را به طور بنفش کم‌رنگ یا آبی نئون توصیف می‌کردند. علت این توانایی این می بود که بدون وجود کارکرد عدسی به گفتن فیلتر فرابنفش، نور فرابنفش بیشتری می‌تواند به شبکیه برسد.

این بدان معنی نیست که افراد مبتلا به آفاکیا یک دفعه بینایی بسیار اشکار می‌کنند. شبکیه چشم انسان تا این مدت فاقد یک گیرنده نوری اختصاصی فرابنفش همانند دیگر حیوانات است. با وجود این، مخروط‌های طول موج مختصر ما حساسیت باقیمانده کافی را نگه داری می‌کنند؛ به طوری که نور نزدیک به فرابنفش می‌تواند تحت شرایط خاصی آنها را تحریک کند.

مسئله مهم این است که این نوشته مشخص می کند در سیستم بینایی انسان، حساسیت خفته‌ای نسبت به طول موج‌هایی وجود دارد که ما به ندرت توانایی می‌کنیم. این حساسیت کاملاً از بین نرفته و فقط مسدود شده است. تکامل، این دستگاه را تا حدی دست‌نخورده باقی گذاشته است؛ فقط برای این که یک فیلتر را روی آن قرار دهد.

دید فرابنفش چطور است؟

فکر زیاد تر مردم از دید فرابنفش، آن را به طور خطوط درخشان، رنگ‌های درهم‌رفته و مناظر نئونی ترسیم می‌کند، اما حقیقت این است که به گمان زیادً زیاد ظریف‌تر خواهد می بود.

ما هیچ راهی را برای فکر رنگ‌هایی که مغز ما از ابتدا برای پردازش آنها طراحی نشده است، نداریم. بینایی ما بر پایه سه نوع سلول مخروطی حساس به طول موج‌های بلند، متوسط ​​و مختصر ساخته شده است و کل توانایی ما درمورد رنگ، از قیاس بین این سه سیگنال پدیدار می‌شود.

تعداد بسیاری از حیوانات حساس به نور فرابنفش دارای یک گیرنده نوری اضافی می باشند که به طور اختصاصی برای طول موج‌های فرابنفش تنظیم شده است. به گفتن مثال، پرندگان زیاد تر یک کانال رنگ چهارم دارند که برای انسان در دسترس نیست. دنیای بصری آنها امکان پذیر شامل تمایزهایی باشد که ما به معنی واقعی کلمه نمی‌توانیم آنها را فکر کنیم، اما برای انسان‌ها، تلاش کردن برای فکر دید واقعی فرابنفش همانند تلاش برای فکر یک رنگ مهم کاملاً تازه است. هم زبان و هم تخیل ما مطمئناً ناکامی خواهند خورد.

انسان‌ها نوعی سیستم بینایی را تکامل داده‌اند که برای دید آشکار در طول روز، سیگنال‌دهی اجتماعی و محافظت طویل مدت از شبکیه تنظیم شده است. پرندگان سیستمی را تکامل داده‌اند که قادر به خواندن سیگنال‌های فرابنفش نامرئی برای ماست. زنبورها چشمانی را تکامل داده‌اند که طول موج‌هایی غیر قابل تشخیص برای انسان‌ها در خود دارند. جهان بین گونه‌ها تحول نکرده است. روزنه‌هایی تحول کرده‌اند که هر حاضر از طریق آنها خود را می‌بیند.

دید فرابنفش فقط یکی از اختراعات شگفت تکامل است.

دسته بندی مطالب
اخبار کسب وکارها

خبرهای ورزشی

خبرهای اقتصادی

اخبار فرهنگی

اخبار تکنولوژی

اخبار پزشکی