Zašto je našim očima potrebno toliko vremena da se priviknu na mrak

Ali zašto je našim očima potrebno toliko vremena da se u potpunosti prilagode tami? Odgovor leži u vrstama ćelija u oku i načinu na koji su se one razvijale tokom evolucije, rekli su stručnjaci za Lajv sajens.

Naše oči koriste dve vrste ćelija za registrovanje svetlosti. Te ćelije, poznate kao fotoreceptori, nazivaju se štapići i čepići, prema svom obliku, objasnio je Alapakam Sampat, neuronaučnik koji proučava mrežnjaču na Univerzitetu Kalifornije u Los Anđelesu.

Čepići su zaduženi za vid u boji. Ljudi imaju tri vrste čepića, koji registruju crvenu, zelenu i plavu svetlost. Boje koje vidimo predstavljaju kombinaciju te tri osnovne boje, objasnio je Anand Svarup, rukovodilac Laboratorije za neurobiologiju, neurodegeneraciju i oporavak pri Nacionalnom institutu za oči.

Štapići ne mogu da razlikuju boje, ali su daleko osetljiviji na svetlost. Svaki od njih može da registruje jedan foton, odnosno česticu svetlosti.

„Štapići su ti koji vam omogućavaju da vidite pri slabom osvetljenju“, istakao je Svarup.

Međutim, izuzetna osetljivost štapića ima svoju cenu. Nakon što svaki štapić registruje foton, može proći i do sat vremena pre nego što ponovo stekne sposobnost da registruje svetlost, objasnio je Johan Palberg, rukovodilac grupe za fiziologiju fotoreceptora pri Nacionalnom institutu za oči.

Jedinjenje koje štapićima omogućava da osete svetlost naziva se rodopsin i nastaje iz vitamina A, naveo je Sampat. Kada svaki molekul rodopsina apsorbuje svetlost, on se „izbeljuje“, što znači da više ne može da registruje svetlost.

Rodopsin se sastoji od dve komponente: opsina i retinala, objasnio je Palberg. Kada rodopsin upije svetlost, retinal menja oblik – iz savijenog prelazi u pravi – i odvaja se od opsina. Potom dospeva u deo oka poznat kao pigmentni epitel mrežnjače, gde se obnavlja i ponovo dobija savijeni oblik. Nakon toga, vraća se do opsina i ponovo formira funkcionalni rodopsin.

Ukoliko su svi štapići u ljudskom oku „izbeljeni“, potrebno je od 45 minuta do jednog sata da se svi obnove, naveo je Palberg. Ipak, deo štapića može se regenerisati već posle 10 do 15 minuta, što omogućava određeni stepen vida pri slabom osvetljenju.

Štapići i čepići nalaze se u mrežnjači, zadnjem delu očne jabučice. Kod većine sisara, štapići su brojniji od čepića.
„U svakom ljudskom oku ima približno šest miliona čepića i 100 miliona štapića“, naveo je Svarup.

Sampat je dodao da „pošto je štapićima potrebno mnogo vremena da se obnove, oči imaju ogroman broj ovih ćelija kako bi nadoknadile taj nedostatak“.

Čepići se uglavnom nalaze u središnjem delu mrežnjače, gde očno sočivo fokusira najveći deo svetlosti, dok štapići preovlađuju u ostatku mrežnjače. To odražava činjenicu da se tokom dana uglavnom oslanjamo na čepiće.

„Štapići u tom periodu gotovo uopšte nisu aktivni“, naveo je Sampat.

Ljudsko oko ipak ima i brži način delimičnog prilagođavanja tami. Zenica, tamni otvor na prednjem delu oka, može da se proširi i propusti više svetlosti, objasnio je Mark Ferčajld, profesor nauke o bojama na Tehnološkom institutu u Ročesteru u Njujorku, u tekstu objavljenom u časopisu Konverzejšon.

Ipak, najveći deo prilagođavanja tami zavisi od štapića, a upravo vreme koje im je potrebno za regeneraciju objašnjava zašto je očima potrebno toliko vremena da se u potpunosti naviknu na mrak.

Pre pojave veštačkog osvetljenja, ljudi se nisu suočavali sa naglim prelazima iz svetlosti u tamu. Sposobnost očiju da se prilagode mraku zavisila je od zalaska sunca, koji traje približno onoliko koliko je potrebno štapićima da se obnove.

„Nije postojao evolutivni pritisak da se taj proces ubrza“, naglasio je Sampat.

Prema rečima Palberga, štapići su najosetljivije ćelije mrežnjače kada su u pitanju bolesti i poremećaji u funkcionisanju. Zbog toga starije osobe često imaju poteškoće sa vožnjom noću.

„Moje kolege razvijaju dijagnostički test koji bi postao uobičajeni deo očnog pregleda, a kojim bi se merila sposobnost ljudskog oka da se prilagodi tami i pratilo kako se ona menja sa godinama“, dodao je Sampat.