ในสัตว์อื่น ๆ ของ จอตา

ความแตกต่างกันของสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ชั้นเซฟาโลพอด

เรตินาของสัตว์มีกระดูกสันหลังนั้นกลับหัวกลับหาง เพราะว่า เซลล์รับแสงกลับไปอยู่ด้านหลังของเรตินาดังนั้น แสงต้องเดินผ่านชั้นเซลล์ประสาทอื่น ๆ และเส้นเลือดก่อนที่จะเข้าไปถึงชั้นเซลล์รับแสงโดยนัยตรงข้ามกัน เรตินาของสัตว์ชั้นเซฟาโลพอดมีเซลล์รับแสงอยู่ที่ด้านหน้าของเรตินาโดยมีนิวรอนประมวลผลและเส้นเลือดหลังเซลล์รับแสงเพราะเหตุนี้ สัตว์ชั้นเซฟาโลพอดจึงไม่มีจุดบอด

เรตินาของสัตว์ชั้นเซฟาโลพอดไม่ได้เกิดจากส่วนที่งอกออกจากสมองเหมือนกับในสัตว์มีกระดูกสันหลังดังนั้น จึงมีข้อเสนอว่า ความแตกต่างเช่นนี้แสดงว่า ตาของสัตว์มีกระดูกสันหลังและของสัตว์ชั้นเซฟาโลพอดไม่ได้มีกำเนิดเดียวกัน คือเกิดในสายวิวัฒนาการที่ต่างกัน

ในปี ค.ศ. 2009 นักวิจัยโครเกอร์แสดงปลาม้าลายทางกายวิภาคว่า แม้ว่าการจัดระเบียบแบบผกผันจะไม่ใช่การปรับตัวให้เหมาะกับสิ่งแวดล้อม (nonadaptive)เพราะว่า ทำให้เกิดการกระจายแสงซึ่งเป็นสิ่งที่เลี่ยงได้ (และนำไปสู่การสูญเสียแสงที่เป็นข้อมูล ทำให้ภาพไม่ชัด)แต่ว่า การจัดระเบียบแบบนี้ใช้พื้นที่น้อยสำหรับสัตว์ที่มีตาขนาดเล็ก มีวุ้นตาน้อยเพราะว่า ระยะระหว่างตัวเลนส์กับส่วนนอก (outer segment) ที่ไวแสงของเซลล์รับแสงเต็มไปด้วยเซลล์ประสาท[56]

ความแตกต่างกันของเรตินาระหว่างสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ชั้นเซฟาโลพอดเป็นปริศนาอย่างหนึ่งเกี่ยวกับสายวิวัฒนาการซึ่งยังไม่มีคำตอบที่ชัดเจนจากมุมมองทางวิวัฒนาการ โครงสร้างซับซ้อนเช่นเรตินาแบบผกผันอาจเกิดขึ้นได้จากผลของกระบวนการ 2 อย่าง คือ

  1. เป็นรูปแบบประนีประนอมที่ให้ผลดีที่เกิดจากหน้าที่ต่าง ๆ ซึ่งต้องใช้โครงสร้างที่ขัดแย้งกัน
  2. เป็นส่วนเหลือจากวิวัฒนาการและการแปรเปลี่ยนของอวัยวะที่เป็นไปอย่างไม่ตรงไปตรงมา มีผลเป็นอวัยวะที่มีการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่ดี

แต่ว่า การเห็นเป็นสมรรถภาพสำคัญที่เกิดจากการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นสูงดังนั้น ถ้าเป็นความจริงว่า เรตินามีโครงสร้างที่ไม่ดี (จากมุมมองของทัศนศาสตร์)อาจจะสมควรที่จะสืบหาความได้เปรียบทางสรีรภาพที่สำคัญยิ่งของเรตินาแบบนี้ข้อเสนอหนึ่งก็คือว่า การขยายแสงของเซลล์รับแสงในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมต้องใช้พลังงานมากและดังนั้น จึงต้องมีระบบหล่อเลี้ยงที่ใหญ่และสม่ำเสมอและเป็นความจริงว่า ระบบเครือข่ายเส้นเลือดที่ไม่เหมือนกับในสัตว์อื่น มีสมรรถภาพดีในการหล่อเลี้ยงชั้นเซลล์รับแสงด้วยเลือดเป็นจำนวนมากซึ่งแสดงว่า เรตินากลับด้านเป็นการปรับตัวเพื่อให้สามารถส่งออกซิเจนเป็นจำนวนมากไปให้เรตินาสมกับความต้องการทางพลังงานที่สูงและช่วยป้องกันเซลล์ของ retinal pigment epitheliam จากความเสียหายที่เกิดจากแสงและกระบวนการออกซิเดชั่น,[57] ซึ่งแม้ว่า อาจจะดูเหมือนเป็นการทำให้สถานการณ์แย่ลงเพราะเลือดสมบูรณ์ไปด้วยออกซิเจนใน choroidแต่ความจริง มีการกำจัดออกโดยกระบวนการที่ retinal pigment epithelium (RPE) แปรใช้ opsin disc ใหม่[58]และกระบวนการสุดท้ายนี้ทำให้เซลล์รับแสงสามารถมีชีวิตที่ยืนยาวเป็นทศวรรษได้

แม้สัตว์ชั้นเซฟาโลพอดจะมีเรตินาที่ไม่กลับด้าน แต่ก็มีความชัดเจนพอกับตาของสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายชนิดปลาหมึกไม่มีโครงสร้างที่คล้ายกับ RPE ในสัตว์มีกระดูกสันหลังแม้ว่า เซลล์รับแสงของปลาหมึกจะมีโปรตีน retinochrome ที่แปรใช้ retinal[28] ใหม่เป็นการทำหน้าที่อย่างหนึ่งที่เหมือนกันกับ RPE ในสัตว์มีกระดูกสันหลังแต่ก็อาจจะกล่าวได้ว่า เซลล์รับแสงของเซฟาโลพอดโดยรวมแล้ว ไม่ได้รับการดูแลรักษาดีเท่ากับของสัตว์มีกระดูกสันหลัง[59]

มีรูปแบบของการจัดรูปแบบเพื่อบำรุงรักษาเรตินาเป็นอย่างที่สาม คือการมีตาเป็นก้านที่สามารถสร้างเพื่อเปลี่ยนใหม่ได้ง่าย (เช่นในล็อบสเตอร์) หรือการมีเรตินาที่เปลี่ยนใหม่ได้ (เช่นในแมงมุมบางประเภท เช่นแมงมุมขว้างใยสกุล Deinopis[60]) แต่เป็นรูปแบบที่มีน้อย

แหล่งที่มา

WikiPedia: จอตา http://bionic.gsbme.unsw.edu.au/ http://www.australianmuseum.net.au/How-spiders-see... http://www.unifr.ch/ifaa/Public/EntryPage/TA98%20T... http://www.nature.com/nature/journal/v444/n7116/ab... http://www.newscientist.com/article/dn9633-calcula... http://www.technologyreview.com/Biotech/17768 http://www.techreview.com/articles/04/09/demo0904.... http://www.bu.edu/histology/p/07901loa.htm http://neuro.med.harvard.edu/site/dh/index.html http://stanford.edu/group/vista/cgi-bin/FOV/chapte...