ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                     პარიეტალური თვალი

ხვლიკი Cyclura lewisi. პარიეტალური თვალი დევს დიდი ფერმკრთალი მასშტაბის გამჭვირვალე ცენტრალური ნაწილის ქვეშ

ზოგიერთი უყბის, თევზის, ამფიბიებისა და ქვეწარმავლების დაუწყვილებელი ფოტომგრძნობიარე ორგანო. ის აღიქვამს სინათლის ინტენსივობას (მაგრამ არ შეუძლია გამოსახულების შექმნა) და მუშაობს ენდოკრინული ჯირკვლის მსგავსად, მონაწილეობს მრავალი ყოველდღიური და სეზონური რიტმის რეგულირებაში და, შესაძლოა, თერმორეგულაციაში. ზოგიერთ ამფიბიასა და ქვეწარმავალს ეს სჭირდება სივრცეში ნორმალური ორიენტაციისთვის, რაც აიხსნება მისი უნარით განსაზღვროს მზის მიმართულება, ციდან სინათლის პოლარიზაცია ან დედამიწის მაგნიტური ძალის ხაზები. ველი. მრავალი თვალსაზრისით, მისი ფუნქციები ჯერ კიდევ გაურკვეველია.

დაუწყვილებელი თვალი ყოველთვის გაცილებით პატარაა, ვიდრე დაწყვილებული თვალი და დაფარულია კანით (მაგრამ, როგორც წესი, მის ზემოთ უფრო გამჭვირვალეა, ვიდრე სხვა ადგილებში). ხშირად ის თავის ქალას სპეციალურ ხვრელში მდებარეობს. მას აქვს ბადურა, ნერვი და ლინზების ანალოგი, მაგრამ არ აქვს ირისი, ქუთუთოები ან ოკულომოტორული კუნთები. ის ბევრად უფრო იშვიათია თანამედროვე ხერხემლიანებში, ვიდრე ძველ (განსაკუთრებით პალეოზოურში) და ხშირად მცირდება ასაკთან ერთად.

სხვადასხვა ცხოველის მესამე თვალი სხვადასხვა რუდიმენტებიდან ვითარდება. თვალის მსგავსმა გარეგნობამ შეიძლება მიიღოს ორი ორგანო, რომლებიც ვითარდება დიენცეფალონის სახურავის მეზობელი გამონაზარდებიდან და გაერთიანებულია ფიჭვის კომპლექსის სახელით:

ფიჭვის ორგანო, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ფიჭვის ჯირკვალი ან ფიჭვის ჯირკვალი. თითქმის ყველა ხერხემლიანია;

პარაპინეალური ორგანო, რომელიც წარმოიქმნება ფიჭვის წინ და მარცხნივ. თანამედროვე ხერხემლიანთა უმეტესობამ დაკარგა

იხ. ვიდეო - У этой рептилии, которая пережила динозавров, есть третий глаз! Не поверите, как она им пользуется!

სხვადასხვა ცხოველის მესამე თვალი სხვადასხვა რუდიმენტებიდან ვითარდება. თვალის მსგავსმა გარეგნობამ შეიძლება მიიღოს ორი ორგანო, რომლებიც ვითარდება დიენცეფალონის სახურავის მეზობელი გამონაზარდებიდან და გაერთიანებულია ფიჭვის კომპლექსის სახელით:

ფიჭვის ორგანო, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ფიჭვის ჯირკვალი ან ფიჭვის ჯირკვალი. თითქმის ყველა ხერხემლიანია;

პარაპინეალური ორგანო, რომელიც წარმოიქმნება ფიჭვის წინ და მარცხნივ. ის დაკარგულია თანამედროვე ხერხემლიანებში.

ამ სტრუქტურების თვალის მსგავსების ხარისხი ძალიან ფართო დიაპაზონში მერყეობს და "პარიეტალური თვალის" კონცეფციის ფარგლები მნიშვნელოვნად განსხვავდება სხვადასხვა ავტორებში. ვიწრო გაგებით, ეს სახელი ეხება მხოლოდ ქვეწარმავლების კარგად განვითარებულ პარაპინეალურ ორგანოს, ხოლო ფართო გაგებით იგი ასევე აღნიშნავს ზოგიერთი ამფიბიების ფიჭვის კომპლექსის სინათლისადმი მგრძნობიარე ორგანოებს, თევზი და უყბა.

თანამედროვე ცხოველებს შორის ეს ორგანოები ყველაზე მეტად თვალის მსგავსია შემდეგში:

ტუატარა და მრავალი ხვლიკი: პარაპინეალური ორგანო კარგად არის განვითარებული;

ზოგიერთი ანურანი: არის სტრუქტურა, რომელიც ინტერპრეტირებულია, როგორც ფიჭვის ორგანოს ნაწილი ან როგორც პარაპინეალური ორგანო;

ლამპრები და ზოგიერთი თევზი: ფიჭვის და ზოგჯერ პარაპინეალური ორგანო კარგად არის განვითარებული.

დანარჩენ თანამედროვე ხერხემლიანებში ორივე ეს ორგანო არ არის თვალის მსგავსი, მაგრამ ხშირად ძალიან შემცირებულია და მათ თვალებს არ უწოდებენ. ასე რომ, ძუძუმწოვრებსა და ფრინველებში ფიჭვის ორგანო იმალება თავის ქალას ქვეშ და ხშირად ტვინის სიღრმეში, ხოლო პარაპინეალური ორგანო მთლიანად გაქრა. ზოგიერთმა ცხოველმა ორივე დაკარგა.

იხ. ვიდეო - The Iguanas Third Eye!

                                                                     ფუნქციები

                                                      პრობლემის სტატუსი

პარიეტალური თვალი აშკარად ადაპტირებულია სინათლის აღქმისთვის, მაგრამ მრავალი თვალსაზრისით მისი ფუნქციები ჯერ კიდევ გაურკვეველია. ცნობილია, რომ ლამპრებში დაუწყვილებელი თვალები უზრუნველყოფს ორგანიზმში მელატონინის კონცენტრაციის ცვლილებას დღის განმავლობაში, მაგრამ მათი მუშაობის შესახებ ბევრი რამ რჩება გასარკვევი. ხვლიკებში მელატონინის გამომუშავება პარიეტალური თვალით დაბალია (მათში ის ძირითადად ხდება თვალის მსგავსი ფიჭვის ორგანოში) და მისი ფუნქციები კიდევ უფრო ნაკლებად არის გასაგები. მათი განსაზღვრის მცდელობები ხშირად იძლევა ორაზროვან, გაურკვეველ ან ცუდად რეპროდუცირებადი შედეგებს. მკვლევართა უმეტესობა თანხმდება შემდეგ განმარტებებზე:

განათების ინტენსივობის და, შესაძლოა, ფერის განსაზღვრა სხვადასხვა პროცესების ყოველდღიური და სეზონური რიტმით დასარეგულირებლად (კერძოდ, ქცევითი თერმორეგულაციისთვის);

გარე გარემოს ნებისმიერი გავლენის მიმართულების განსაზღვრა ცხოველის სივრცეში ორიენტაციის უზრუნველსაყოფად.

სინათლის მგრძნობელობა

ყველა თანამედროვე ცხოველში, მესამე თვალი, როგორც ჩანს, ვერ იძლევა გამოსახულებას: ეს ჩანს როგორც მის სტრუქტურაში, ასევე მის ზემოთ კანის ჩვეულებრივ ცუდი გამჭვირვალობით. მის განათებაზე ქცევითი პასუხების ძიების ექსპერიმენტები იძლევა ურთიერთსაწინააღმდეგო შედეგებს. მაგრამ ზოგიერთ ცხოველში ის ასრულებს არა მხოლოდ ენდოკრინულ, არამედ ვიზუალურ ფუნქციებს: მას შეუძლია იგრძნოს განათების დონე და ზოგჯერ სინათლის მიმართულება და მისი პოლარიზაციის სიბრტყის პოზიცია. განათების ეფექტი ფიჭვის კომპლექსის ორგანოების ელექტრულ აქტივობაზე აღმოჩენილია ამ კუთხით შესწავლილ ყველა უყბელ ცხოველში, თევზში, ამფიბიებსა და ქვეწარმავლებში. ხვლიკების პარიეტალურ თვალში, მათი ფიჭვის ორგანოსგან განსხვავებით, პინეალოციტები სპეციალიზირებულია ფოტორეცეპციისთვის, ვიდრე ჰორმონის წარმოებისთვის .

სინათლის აღქმა დაუწყვილებელი თვალების დახმარებით იქნა ნაპოვნი სხვადასხვა კლასის მრავალ სახეობაში. ლამპრის ლარვებში ეს არის მთავარი ფოტომგრძნობიარე ორგანოები, რადგან მათი ტყუპი თვალები ჯერ კიდევ ცუდად არის განვითარებული. ზოგიერთ თევზში დადგინდა ფიჭვის ორგანოს მეშვეობით სინათლის შეგრძნების უნარი, ზოგიერთში კი ვარაუდობენ. ქცევითი რეაქცია მის განათებაზე აღმოჩენილი იქნა სოკეტის ორაგულში. კატის თევზის დაუწყვილებელი თვალი შეიძლება რეაგირებდეს ზემოდან გადასულ საგნების ჩრდილებზე. ზოგიერთი პერციფორმისთვის ის სავარაუდოდ ეხმარება ნავიგაციას მიგრაციის დროს. მანათობელ ანჩოუსებს შეუძლიათ გამოიყენონ ფიჭვის ორგანო (დაწყვილებულ თვალებთან ერთად) სინათლის დონის შესაფასებლად, რაც აუცილებელია ადეკვატური საწინააღმდეგო განათებისთვის - სხეულის ქვედა მხარის ბზინვარება ისე, რომ თევზი ნაკლებად ჩანს ქვემოდან. ასევე არსებობს მონაცემები ბაყაყების დაუწყვილებელი თვალის (უპირველეს ყოვლისა მათი თათების) ვიზუალური ფუნქციის შესახებ: ამ თვალით სინათლეში ხტუნვის შეგრძნებით, ცხოველები იწყებენ მოძრაობას.

ამფიბიებისა და ქვეწარმავლების დაუწყვილებელი თვალები მნიშვნელოვანია ცხოველის მიერ ნათელ შუქზე გატარებული დროის გასაკონტროლებლად. ხელოვნურად დახურული ან ამოღებული მესამე თვალის მქონე ხვლიკები და ბაყაყები უფრო მეტხანს დგანან მზეზე (რაც შეიძლება გამოიწვიოს გადახურება და სახიფათო რაოდენობის წყლის დაკარგვა). მაგრამ მათი თერმორეგულაციის დარღვევა ძალიან განსხვავებულია სახეობების მიხედვით და ზოგჯერ წელიწადისა და დღის დროიდან . გარდა ამისა, მათი საავტომობილო აქტივობა იზრდება და ცირკადული რითმები შეიძლება დაირღვეს.

ამფიბიებისა და ქვეწარმავლების მესამე თვალი, განსხვავებით დაწყვილებული თვალებისგან, მგრძნობიარეა სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყის პოზიციის მიმართ (ამას უზრუნველყოფს ის ფაქტი, რომ მისი ბადურის კიდეებზე მდებარე პინეალოციტების მემბრანული დისკები პარალელურია. დაცემის შუქზე) და ზოგიერთი ცხოველი იყენებს ამ თვისებას სივრცეში ორიენტაციისთვის. ეს შესაძლებელია იმის გამო, რომ სუფთა ცა იძლევა საკმაოდ ძლიერ პოლარიზებულ შუქს. ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ პარიეტალური თვალით სინათლის აღქმა აუცილებელია ნანგრევების ხვლიკში ამ გზით ორიენტირებისთვის. ეს ფუნქცია დადგენილია ვეფხვის ამბისტომის ფიჭვის ორგანოსთვისაც კი, რომელიც ნაკლებად ჰგავს თვალს.

ნაჩვენებია, რომ ზოგიერთ ცხოველში (კრიკეტის ხის ბაყაყი და ხარის ბაყაყი) მესამე თვალი ჩართულია მზის აზიმუტის გასწვრივ ორიენტაციაში. მისი მუშაობის აუცილებლობა სივრცეში ორიენტაციისთვის ასევე იქნა ნაპოვნი ზოგიერთ სახეობაში (მოკლეკუდიანი სკინკი, ღობე იგუანა, ქვიშის იგუანა), მაგრამ მათი სპეციფიკური მექანიზმი არ არის განმარტებული. შესაძლებელია, რომ ხვლიკების ქცევის ცვლილებები დახურული პარიეტალური თვალით (კერძოდ, აქტივობის ზრდა) ასოცირდება ზუსტად ორიენტაციის დარღვევასთან.

მეორეს მხრივ, არსებობს ვერსია, რომ პარიეტალური თვალის დახმარებით ხვლიკები ორიენტირდებიან არა იმდენად მზის ან პოლარიზებული შუქით, არამედ დედამიწის მაგნიტური ველით. ეს მოსაზრება ემყარება იმ ფაქტს, რომ ბევრმა ცხოველმა აღმოაჩინა ორგანოების განათების აუცილებლობა, რომლებიც უზრუნველყოფენ მაგნიტურ აღქმას მათი მუშაობისთვის, უფრო მეტიც, ტრიუნტებში და სავარაუდოდ, ფრინველებში ეს ფუნქცია ლოკალიზებულია ფიჭვის ორგანოში. ამფიბიებს შეუძლიათ გამოიყენონ იგი როგორც მაგნიტური ველის, ასევე სინათლის პოლარიზაციის სიბრტყის პოზიციის ნავიგაციისთვის; შესაძლოა ამ ფაქტორების აღქმა იმავე ბიოფიზიკურ მექანიზმს იძლევა.

ბაყაყის დაუწყვილებელი თვალის სინათლის მგრძნობელობის ზღურბლი (ისევე როგორც მისი ქალასშიდა ფიჭვის ორგანო) არის იგივე სიდიდის, როგორც მისი დაწყვილებული თვალების - 3.6 × 10−6 ლუქსი, რაც შეესაბამება ყველაზე კაშკაშა ვარსკვლავების მიერ შექმნილ განათებამდე. ამფიბიებისა და ქვეწარმავლების მესამე თვალი რეაგირებს რადიაციაზე ტალღის სიგრძის ფართო დიაპაზონში: ულტრაიისფერიდან წითელამდე. ლამპრების, თევზის და ბაყაყების და ხვლიკების პარაპინეალური ორგანოს მაქსიმალური მგრძნობელობა დევს მწვანე ან ცისფერ ზონაში. ინფრაწითელი გამოსხივების (ისევე როგორც თერმული, მექანიკური და ქიმიური ზემოქმედების მიმართ) დაუწყვილებელი თვალები უგრძნობია. ეს გამორიცხავს თერმორეცეპტორულ ფუნქციას, რომელიც ადრე იყო მათთვის მიღებული.

ბაყაყებში, მესამე თვალი თითქმის არ ეგუება განათების ცვლილებებს (რაც შესაძლებელს ხდის განსაზღვროს.

მისი ინტენსივობა). ხვლიკებში ეს ადაპტაცია ბევრად უფრო გამოხატულია - უკეთესიც კი, ვიდრე მათ დაწყვილებულ თვალებში: მაგალითად, მწვანე იგუანას პარიეტალური თვალის მგრძნობელობა ერთი საათის შემდეგ სიბნელეში იზრდება სიდიდის თითქმის ორი რიგით (დაწყვილებულ თვალებში - ერთი).

დაუწყვილებელი თვალი ვერ რეაგირებს განათების ცვლილებებზე ისე სწრაფად, როგორც დაწყვილებული თვალები, ანუ მისი დროებითი გარჩევადობა უფრო დაბალია. ბაყაყებში მინიმალური ინტერვალი სტიმულს შორის, რომლის აღქმაც ამ თვალს შეუძლია ცალ-ცალკე, არის დაახლოებით 2 წუთი, ხოლო ხვლიკებში წამის მეათედია, რაც სიდიდის ბრძანებით აღემატება მათ დაწყვილებულ თვალებს.

პინეალოციტები, სხვა ცნობილი ფოტორეცეპტორებისგან განსხვავებით, აერთიანებენ სინათლეზე რეაგირების ორ საპირისპირო გზას. მათი ერთ-ერთი ოპსინი (მაქსიმალური მგრძნობელობით მწვანე რეგიონში) სინათლის შთანთქმისას იწვევს უჯრედის დეპოლარიზაციას, ხოლო მეორე (მაქსიმალური მგრძნობელობით ლურჯ რეგიონში) იწვევს მის ჰიპერპოლარიზაციას. ეს ოპსინები დაკავშირებულია ბიოქიმიური სიგნალის გადაცემის სხვადასხვა გზასთან. დაწყვილებული თვალების კონუსებსა და ღეროებში მხოლოდ ჰიპერპოლარიზაცია შეინიშნება განათებისას.

მუდმივი განათებით, პარიეტალური თვალის ნერვში იმპულსების სიხშირე მცირდება სინათლის ინტენსივობის ლოგარითმის პროპორციულად. მოკლე ციმციმებით განათებისას სხვადასხვა განგლიონის უჯრედები აჩვენებენ ელექტრული აქტივობის განსხვავებულ დამოკიდებულებას სინათლის ინტენსივობასა და ტალღის სიგრძეზე. ისინი იყოფა ორ ტიპად: ქრომატულ და აქრომატულ. აქრომატული უჯრედები ამცირებენ მათ აქტივობას ნებისმიერი ფერის განათების საპასუხოდ. ქრომატული უჯრედების აქტივობა თრგუნავს ლურჯი შუქით და ძლიერდება უფრო გრძელი ტალღების სიგრძით (მწვანე-წითელი). მხოლოდ აქრომატული უჯრედებიდან მომდინარე ბოჭკოები მიელინირდება. ქრომატული უჯრედების თავისებური ქცევა, სავარაუდოდ, გამოწვეულია პინეალოციტების უნარით, რეაგირება მოახდინონ სხვადასხვა ფერის შუქზე საპირისპირო გზით.