بينايي در ماهيان

[LOUSIFER]

ترجمه و تاليف: سيد مرتضي ابراهيم زاده، كارشناس ارشد شيلات

ساختار چشم ماهيان همانند ساير مهره داران مي باشد. نور ساطع شده از اشياء در ابتدا ، بايد از قرنيه ي شفاف گذر كند. از آنجايي كه شرايط اپتيكي آب خيلي شبيه به مايعات داخلي چشم ماهيان مي باشد، لذا براي ايجاد تصويري واضح در چشم ماهي ، نيازي به شكست نور در هنگام ورود به چشم نمي باشد.

بنابراين قرنيه ي ماهي در مقايسه با قرنيه ي مهره داران خشكي زي خيلي ضخامت كمتري دارد. عنبيه ي چشم بوسيله ي افزايش يا كاهش قطر مردمك ، مقدار نور ورودي به چشم را تنظيم مي كند.

ماهيان غضروفي مي توانند عنبيه چشم خود را تنظيم كرده و شكل مردمك را تغيير دهند ، اما اين توانايي در ماهيان استخواني وجود ندارد. عدسي چشم ماهيان ، كه بيشتر كروي شكل مي باشند، مانند عدسي محدب مهره داران خشكي زي ، نور دريافت شده از اشياء را در شبكيه ي چشم متمركز مي نمايد.

عدسي چشم ماهيان غضرفي تا اندازه اي پهن مي باشد.اين در حالي است كه عدسي چشم مارماهي دهان گرد(لامپري) و ماهيان استخواني گرد و كروي است. ماهي اشياء را در فواصل دور بوسيله حركت عدسي به جلو و عقب ، مي بيند ، اما در مهره داران خشكي زي تمركز تصاوير بر روي شبكيه چشم در اثر تغيير انحناء و خميدگي عدسي انجام مي گيرد.

[LOUSIFER]

لايه ي بيروني چشم (صلبيه يا Sclera) وظيفه ي حفظ ساختار ظريف بخش داخلي را بر عهده دارد. صلبيه ي ماهيان فاقد آرواره ، فيبري و سخت مي باشد. در ماهيان غضرفي صلبيه از صفحات غضرفي و در ماهيان استخواني از ساختار استخواني تشكيل شده است.
لايه ي مشيميه يا لايه عروقي در بين دو لايه ي صلبيه (لايه ي حفاظتي ) و لايه ي شبكيه (لايه ي داراي گيرنده هاي نوري ) قرار گرفته است.
اين لايه حاوي تامپتوم لوسيديوم (لايه ي انعكاسي) - ساختار تشكيل شده از كريستال هاي انعكاسي گوانين – مي باشد كه حساسيت بينايي را در شرايط نوري پايين ، افزايش مي دهد


. لايه ي انعكاسي در بيشتر ماهيان غضرفي ، هولوسفال ها ، كلوكانت ها ، ماهيان خاوياري و بعضي از ماهيان استخواني ديده شده است. تامپتوم ، باعث تابش انعكاسي در چشم كوسه ها و بسياري از ماهيان شب گرد مي گردد.

[LOUSIFER]

دريافت نور ساطع شده از اشياء توسط گيرنده هاي موجود در شبكيه انجام مي گيرد. شبكيه داراي ساختار پيچيده اي است كه از هفت لايه تشكيل شده است. اين لايه ها از بيرون به داخل عبارتند از :
اپتليوم رنگدانه اي (رنگدانه ي سطحي ) ؛، كه حاوي رنگدانه هاي نقره اي و سياه مي باشد؛
لايه ي گيرنده هاي نوري؛ كه داراي سلول هاي استوانه اي و مخروطي مي باشد؛
لايه ي دوقطبي ؛ اين لايه از سلول هايي تشكيل شده است كه با سلول هاي گيرنده ي نور سيناپس حاصل مي كنند؛
لايه ي غده اي ؛ سلول هاي اين لايه با سلول هاي دو قطبي اتصال برقرار مي كنند؛
لايه ي رشته هاي عصبي؛ اين لايه حاوي سلول هايي است كه با لايه ي غده اي سيناپس دارند و رشته هاي عصبي را از طريق عصب بينايي به مغز مي فرستند.


لايه ي شبكيه ي چشم در مقايسه با ساير بافت هاي بدن نياز اكسيژني بيشتري دارد. در بيشتر ماهيان استخواني بالاترين سطح اكسيژني در غده ي كوروئيد(Choroid gland) وجود دارد.


اين غده ي U شكل ، عصب بينايي را در بخش خروجي چشم مي پوشاند. جريان خون از طريق" رت ميرابل"به غده ي كوروئيد مي رسد. مكانيسم جريان متقابل در رت ميرابل سطح بالاي از اكسيژن را در اين غده فراهم كرده و اكسيژن مورد نياز شبكيه را تامين مي نمايد. غده ي كوروئيد خون اكسيژن دار را از ساختار آبشش مانند در سطح داخلي سرپوش آبششي ماهيان دريافت مي كند

. برداشت شبه آبشش در ماهي قزل آلا باعث كاهش اكسيژن در شبكيه و تنزل تصاعدي رنگدانه هاي بينايي شده است

[LOUSIFER]

مانند ساير مهره داران ، شبكيه ي چشم ماهيان داراي دو نوع سلول حساس به نور ؛ يعني سلول هاي مخروطي و استوانه اي مي باشد.سلول هاي استوانه اي به نور كم خيلي حساس مي باشد. ماهياني كه در سپيده دم و غروب در هواي گرگ و ميش فعاليت مي كنند ، در شبكيه ي چشم ، سلول هاي استوانه اي غالبيت دارند. ماهيان قسمت هاي عميق دريا و بسياري از گونه هاي شب گرد ، تنها داراي سلول هاي استوانه اي هستند. در نور شديد، رنگدانه ي ملانين در لايه ي سطحي، از سلول هاي استوانه اي چشم ماهيان استخواني محافظت مي كند. در نور با شدت كمتر، حركات فتوشيميايي رنگدانه ي ملانين ، موقعيت نسبي لايه هاي سطحي و گيرنده هاي نوري را تغيير مي دهد و سلول هاي استوانه اي را در معرض نور موجود قرار مي دهد. بعضي از ماهيان غضرورفي و بيشتر ماهيان استخواني داري سلول هاي مخروطي مي باشند. سلول هاي مخروطي در ماهيان روزگرد بالاترين تعداد را داراست. چهار نوع سلول مخروطي در چشم ماهيان ديده شده است ، كه هر كدام از آنها بيشترين جذب نوري خود را در بخش هاي مختلفي از طيف الكترومغناطيسي نشان مي دهند.
سلول هاي مخروطي قرمز به نورهايي با طول موج 600 نانومتر (نور قرمز) پاسخ مي دهند؛
سلول هاي مخروطي سبز بيشترين حساسيت را به نورهايي با طول موج در حدود 530 نانومتر(نور سبز) نشان مي دهند؛
سلول هاي مخروطي آبي بهترين طول موجي كه به آن پاسخ مي دهند در حدود 460 نانومتر مي باشد؛
سلول هاي مخروطي ماوراء بنفش بيشتري فعاليت خود را در طول موج 380 نانومتر در محدوده ي طيف نوري ماوراء بنفش نشان مي دهند. بنابراين، ماهيان داراي اين نوع سلول هاي مخروطي مي توانند نورهاي ماوراء بنفش را ببينند.

[LOUSIFER]

نوع سلول هاي مخروطي با كيفيت نور محيط در ارتباط مي باشد. براي مثال، ماهيان آب هاي كم عمق معمولا سلول هاي مخروطي قرمز ، آبي و سبز را دارا مي باشند. دليل وجود اين سلول ها در اين ماهيان اينست كه ماهي بتواند محدوده ي وسيعي از طيف نوري كه وارد سطح آب مي گردد، را دريافت كند. هرچه عمق آب افزايش يابد از ميزان نفوذ نور ماوراء بنفش كم مي شود، از اين رو ، عجيب نيست كه ماهياني كه سلول هاي مخروطي ماوراء بنفش دارند، در سطح آب زندگي مي كنند.
در مقايسه با انسان ها و ديگر جانوران خشكي زي ، ماهيها ديد كوتاه دارند. چشم آنها فاصله ي كانوني كوتاه تري داشته و اشياء را در فاصله ي يك متري به وضوح مي بينند. با وجود اين ، حداكثر فاصله ا ي كه آنها قادر به ديدن آن هستند ، بيشتر از 15 متر نيست. كروي تر بودن عدسي چشم ماهيان در مقايسه با جانوران خشكي زي دليل اصلي اين پديده است. ميدان ديد افقي ماهيان بالغ 160-170 درجه (در ماهي قزل الا) مي باشد كه در مقايسه با ديد افقي انسان(154 درجه) بيشتر است. ميدان ديد عمودي در ماهيان 150 و در انسان 120 درجه مي باشد. البته قابل ذكر است كه اين نوع ديد ، ديد تك چشمي مي باشد. ميدان ديد دو چشمي در قزل آلا تنها 20 -30 درجه مي باشد كه درمقايسه با انسان (120 درجه) ميدان ديد دو چشمي محدود تري دارند.حداكثر تيز بيني در ماهيان در شدت نور 35 لوكس حاصل مي شود ولي انسان ها در شدت نور 300 لوكس بهترين شرايط تيز بيني را دارا مي باشند.
همانطوري كه در تصوير شماتيك زير ديده مي شود، ماهي بيرون از آب را بصورت يك پنجره ي مدور مي بيند. اين پنجره زماني كه ماهي به اعماق پايين تر مي رود وسيع تر شده و در هنگاميكه به سطح آب مي آيد تنگ تر و محدود تر مي گردد. اكثر ماهيان با زاويه ي 6/97 درجه نسبت به بيرون ديد دارند.