Auge som ser

Utan lys, ingen auge. Når vi skal undervise om auge og korleis dei oppfattar lys, er det uendeleg mykje å ta av. Organismane på jorda har utvikla dei utrulegaste typar auge og forskjellige måtar å oppfatte lys på. Her er nokre av våre favorittar.

Publisert torsdag 5. november 2015

Rim Tusvik
Naturfagsenteret, UiO

Ved første blikk

Nokre organismar kan oppfatte lys sjølv om heile organismen berre er ei einaste celle. Augealgar (euglena) er eksempel på slike organismar. Mange augealgar er fotoautotrofe (dei lagar sin eigen mat ved hjelp av lys), akkurat slik som algane beskrivne i artikkelen Fra foton til karbon. Vi kan tydeleg sjå mange grøne kloroplastar når vi studerer dei i mikroskop. Vi kan også sjå den raude augeflekken som reagerer på lys, som hjelper dei å finne område med passe mengde lys for å kunne drive fotosyntese. Dette kan vere tilsvarande auga til dei aller første lysoppfattande organismane som fanst på jorda. Den raude augeflekken er danna av karotenoidhaldige oljedropar og ligg i cytoplasmaet.

I denne videoen kan du sjå korleis ein augealge svømmer, med den raude flekken fremst: commons.wikimedia.org/wiki/File:Euglena_mutabilis.ogv I denne videoen kan du sjå korleis ein augealge svømmer, med den raude flekken fremst: commons.wikimedia.org/wiki/File:Euglena_mutabilis.ogv Foto: Deuterostome, CC BY-SA 3.0

Med eigne auge

Først 380 000 år etter at universet blei til, fekk lyset stråle fritt. Deretter gjekk det nesten 10 milliardar år til før dette lyset kunne bli oppfatta av ein levande skapning. I alle fall av ein skapning som vi kjenner til: trilobitten. Trilobittane er velkjende på grunn av alle fossila dei har etterlate seg. Dei levde på jorda for 500 millionar år sidan i ein periode på utrulege 270 millionar år og utvikla seg til mange forskjellige artar i ulike storleikar. Det er grunn til å tru at det låg lysreseptorar (fotoreseptorar) som registrerte lys, skugge og bevegelse i brennpunktet til kvar linse i trilobittauga. Lysreseptorane sende signalane vidare i ei optisk nerve til eit sentralnervesystem.

Dette fossilet av ein trilobitt er funne i Marokko, på ein stad der det var havbotn for rundt 500 millionar år sidan. Dette fossilet av ein trilobitt er funne i Marokko, på ein stad der det var havbotn for rundt 500 millionar år sidan. Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, Oslo

Blåøygd delikatesse

Mange er glade i kamskjel, og assosierer dei kanskje berre med to skal med nydeleg kjøt mellom. Men kamskjela har òg opptil 100 gnistrande blå auge langs kappekanten. Auga kan ikkje sjå forma på andre gjenstandar eller organismar, men dei kan oppfatte endringar i lys og bevegelse. Og det er nyttig når det kjem nokon for å ete dei!

Kamskjelet med nokre av dei vakre, blå auga sine. Kamskjelet med nokre av dei vakre, blå auga sine. Foto: Matthew Krummins, CC BY 2.0

Tenn dine vakre auge

Kva om eit dyr bur djupt nedi havet, der lyset nesten ikkje kjem til? Nokre fiskar har «løyst» problemet ved ikkje å ha auge i det heile tatt. Dei stammar frå fiskar med auge, men auga har blitt tilbakedanna. Andre fiskar har andre, fiffige løysingar: den brunsnuta spøkelsesfisken har eit ekstra augepar med «spegel» som reflekterer det vesle lyset som finst, slik at det kjem meir lys inn til auga.

Den brunsnuta spøkelsesfisken, <i>Dolichopteryx longipes</i>. Den brunsnuta spøkelsesfisken, Dolichopteryx longipes. Foto: Florida Atlantic University, CC BY-NC

Ser lyset – og enda litt meir

Det vi i daglegtalen kallar lys, er berre en liten del av det eigentlege lyset. Lys omfattar også det vi i daglegtalen kallar infraraud stråling, ultrafiolett stråling, radiobølger, mikrobølger, røntgenstråling og gammastråling. Menneske kan berre sjå innanfor det vesle området vi kallar synleg lys. Men mange dyr kan sjå lys som vi ikkje kan sjå! Menneske har tre tappar i auget som oppfattar fargar, mens mange fuglar har fire. Den fjerde tappen er følsam for kortbølga lys. Derfor kan blant anna spurvefuglar sjå ultrafiolett lys. For ei blåmeis, for eksempel, er ikkje fjøra på hovuda til dei andre blåmeisene berre blå, dei reflekterer også det ultrafiolette lyset. Dette brukar hoane blant anna til å velge seg ein make. Jo meir ultrafiolett lys det blå hovudet reflekterer, jo meir attraktiv er hannen.

Blåmeishoa har valt make basert på kor mykje UV-stråling fjøra på hovudet hans reflekterer. Blåmeishoa har valt make basert på kor mykje UV-stråling fjøra på hovudet hans reflekterer. Foto: Majken Korsager

Også havskjelpadder kan sjå ultrafiolett lys, og forskarar har nytta det til å redde livet deira. Kvart år døyr nemleg tusenvis av havskjelpadder fordi dei set seg fast i fiskegarn. Men når forskarar har festa UV-lamper i fiskegarna, kan havskjelpaddene sjå dei, og set seg ikkje fast. Dei fleste fiskar ser ikkje lampene, og fiskarane slepp å reparere dei øydelagde garna. Vinn-vinn!

Ser saka frå fleire sider

Kameleonen kan bevege auga uavhengig av kvarandre. Dermed kan han sjå på to forskjellige ting samtidig. Og om han rettar begge auga mot same ting, for eksempel ei deilig, saftig grashoppe, kan han måle avstanden veldig nøyaktig.

Kameleonens augelokk er samanvokste, slik at det berre er ei lita opning for pupillen. Kameleonens augelokk er samanvokste, slik at det berre er ei lita opning for pupillen. Foto: Sandra Fehler

Auga er sjelens spegel

Katten og mange andre nattaktive dyr har eit tynt vev inni auga som på latin heiter tapetum lucidum, eller «lys tapet». Dette tynne, lyse laget reflekterer synleg lys tilbake gjennom netthinna, som gjer at det kjem meir lys inn til lysreseptorane. Sjølv om bildet blir meir uklart på denne måten, er det veldig nyttig når kjøtetande nattdyr skal på jakt. Det er lett å sjå bieffekten av dette – det ser ut som auga skin av seg sjølv. Dette kan naturfotografar og jegerar nytte seg av når dei leitar etter dyr om natta.

Refleksjonen i auga til katten gjer at det ser ut som dei lyser. Refleksjonen i auga til katten gjer at det ser ut som dei lyser.

Eit vidare perspektiv

Nokre dyr opplever at dei ofte blir jakta på av andre dyr – dei er byttedyr. Da har dei bruk for å kunne sjå vidt rundt seg, og mange av dei har derfor utvikla rektangulære pupillar, mellom anna geit, ku, blekksprut og padder! Med firkanta pupillar får dei eit wide screen-overblikk over verda, slik at det er lettare å oppdage ein fiende.

Auget til ei geit. Auget til ei geit. Foto: Jo Naylor

VM i augekast

Men kven har dei «beste» auga? Om det hadde vore eit verds-meisterskap om best utvikla auge, ville blekkspruten ha ein god sjanse. Hos oss virveldyr må lyset først passere nervecellene før det når lysreseptorane, noko som gjer at noko av lyset blir blokkert og at det blir ein blind flekk der synsnerva går ut. Slik er det ikkje hos blekkspruten. Der ligg lysreseptorane utanfor nervecellene, slik at lyset ikkje blir blokkert. Det er kjekt når ein bur i djupt, mørkt vatn!

Virveldyrauge (til venstre) og blekksprutauge (til høgre). 1 står for netthinna og 2 for nervefibrar hos virveldyr, mens det er omvendt hos blekksprutar. 3 er den optiske nerva hos begge. 4 står for den blinde flekken hos virveldyr. Virveldyrauge (til venstre) og blekksprutauge (til høgre). 1 står for netthinna og 2 for nervefibrar hos virveldyr, mens det er omvendt hos blekksprutar. 3 er den optiske nerva hos begge. 4 står for den blinde flekken hos virveldyr. Figur: Caerbannog, CC BY-SA 3.0

Auget til ein kjempeblekksprut. Auget til ein kjempeblekksprut.

Med auge for detaljar

Men vi har enno ikkje møtt sjøknelaren. Sjøknelarar er ei gruppe tropiske eller subtropiske storkreps (stomatopoda) som lever på korallrev eller i gangar som dei grev ut på havbotnen. Ikkje berre kan dei slå byttedyret med det raskaste slaget på planeten (dei kan til og med slå seg gjennom eit akvarieglas), og ikkje berre kan dei ha dei utrulegaste fargar – dei har også det mest avanserte fargesynet – og dei lagar sitt eige lys. Dei fluorescerer aktivt for eksempel i samband med paring og slåssing, og dei kan oppfatte og tolke lyset med sjølve auga før signala går vidare til hjernen. Auga deira sit på stilkar som kan bevege seg uavhengig av kvarandre. Kvart auge kan måle djupn og avstand ved å fokusere på objektet ved hjelp av tre atskilte område inni auget. Dei har heile 12 lysreseptorar, mot våre tre (rødt, grønt og blått).

Sjøknelar, <i>Odontodactylus Scyllarus</i>. Sjøknelar, Odontodactylus Scyllarus. Foto: Silke Baron, CC BY 2.0

Ikkje berre auget som ser

Men kva med dei som ikkje har auge, kan ikkje dei sjå noko? Jo, på ein måte kan dei det. Dei kan oppfatte lys med reseptorar i kroppen! Meitemark, for eksempel, oppfattar om det er sol ute sjølv om han ikkje har auge. Han toler ikkje UV-strålar, derfor er det livsviktig at han veit om det er overskya, natt eller dag. Det er derfor han som regel berre er oppe av jorda når det er natt, eller når det regnar. Dei piggete kråkebollane har heller ikkje auge, men små
sugeføter mellom alle piggane med lyssensitive celler. Dei «ser» altså med føtene, og dannar seg kanskje eit bilde av verda på havbotnen!

Studer meitemark i klasserommet! Sjå naturfag.no/meitemarkkasse Studer meitemark i klasserommet! Sjå naturfag.no/meitemarkkasse Foto: Frode Falkenberg

Kråkebollar og meitemark har til felles at dei kan oppfatte lys utan auge. Kråkebollar og meitemark har til felles at dei kan oppfatte lys utan auge. Foto: Jerry Kirkhart, CC BY 2.0