בעין החסילון

לאורך מיליוני שנות אבולוציה, פיתחו החסילונים עיניים בעלות מבנה ייחודי המאפשרות להם לראות מה מתרחש בסביבתם הקרובה – קרקעית הים

עיני חסילון - צופות על קרקעית הים גם בחשכה. צילום: shutterstock
עיני חסילון – צופות על קרקעית הים גם בחשכה. צילום: shutterstock

העולם נראה בעיני המתבונן. אבל מה אם המתבונן הוא חסילון ("שרימפ")? התשובה על השאלה הזאת אינה פשוטה, בייחוד אם זוכרים שהחסילונים חיים על קרקע הים, בעומק של כמה עשרות מטרים, במקומות שמעט אור מגיע אליהם. ד"ר בן פלמר מהמחלקה לביולוגיה מבנית (כיום באוניברסיטת בן-גוריון בנגב) וד"ר ונקטה ג'יסוריה ילפרגדה מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות בשיתוף עמיתים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, מהמחלקה לתשתיות מחקר כימי ויחד עם פרופ' דן אורון, פרופ' סטיב ויינר ופרופ' ליאה אדדי, בחנו את השאלה הזאת, וגילו, להפתעתם, כי החסילונים פיתחו, במשך מיליוני שנות אבולוציה, עיניים בעלות מבנה ייחודי, שמאפשרות להם לראות מה מתרחש בסביבתם הקרובה, בעומק הים. ממצאי מחקרם פורסמו באחרונה בכתב-העת המדעי Nature Nanotechnology.

עין החסילון אינה מבוססת על עדשה, אלא על סדרה של מראות בגודל ננומטרי, היוצרות מבנה קעור שמתפקד כמעין עדשה. מבנה עין כזה ידוע ומוכר בטבע, אבל כדי להבין טוב יותר את שורשי כושר הראייה הטוב של החסילונים, החליטו המדענים לבחון מקרוב את החומר שממנו עשויות המראות האלה. למעשה, מתברר שהחומר הזה "עוטף" גם את ה"פיקסלים" הממוקמים ברשתית העין. הפיקסלים עשויים חומר רגיש לאור, והם מסודרים ברשתית במבנים דמויי כוכבים בעלי שבע "פינות", כשבכל פינה של המבנה ממוקם פיקסל יחיד – העטוף באותו חומר שממנו עשויות המראות הננומטריות שבחלק החיצוני של העין.

האלמנט הפעיל אופטית בעין החסילון (מסומן באפור) מוקף בגביש פוטוני (מסומן בכחול) העשוי מאוסף מסודר של כדורים ננומטריים. באדיבות מכון ויצמן. Nature Nanotechnology, doi:10.1038/s41565-019-0609-5
האלמנט הפעיל אופטית בעין החסילון (מסומן באפור) מוקף בגביש פוטוני (מסומן בכחול) העשוי מאוסף מסודר של כדורים ננומטריים. באדיבות מכון ויצמן. Nature Nanotechnology, doi:10.1038/s41565-019-0609-5

המדענים גילו שכל פיקסל מונח בתוך "אמבט כדורים", שכל אחד מהם עשוי כמעין "כדור סמרטוטים", הבנוי מכמה עשרות לוחיות ננומטריות בעלות תכונה של שבירה כפולה. כך, מקדם השבירה של החומר שמרכיב כל כדור שונה בכל כיוון של תנועת האור. לאורך מעטפת הכדור מקדם השבירה הוא קרוב ל-2 (בין מקדמי השבירה הגבוהים ביותר הידועים בטבע, ככל שהדברים אמורים בחומר אורגני), ואילו כלפי מרכז הכדור – הוא 1.4, גבוה רק במעט ממקדם השבירה של מים. המבנה הזה מאפשר החזרת אור כחול באופן מיטבי גם בשכבות דקות מאוד. מכיוון שהמבנה כולו מצטיין בהחזרה של האור לאחור, פוטון שלא נבלע מוחזר שוב ושוב מהמעטפת, עד שהוא "מוצא מקום מתאים" ונבלע בחומר הרגיש לאור – דבר שמשמעותו היא שהחסילון מבחין באור המועט, עמוק מתחת לפני הים, ורואה את אשר לפניו. המדענים אומרים שאם נדע כיצד לייצר כדורים ננומטריים בדומה לאלה שנמצאים בעין החסילון, אולי נוכל לייצר ציפויים אופטיים וחומרי צבע מתקדמים בשכבות דקות במיוחד.

בעולם נאכלים מדי שנה יותר מ-7 מיליון טונות של שרימפס, מרביתם גדלים בחוות גידול.

למאמר המדעי

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

7 תגובות

  1. למשיח משיחי,
    מצחיק איך שאתה קובע שיהיה ברא אותם. חבל שאתה לא אומר שהם התפתחו להיות מה שהעם בתהליך האבולוציה.
    דרך אגב, האבולוציה לא נמשכת בהכרח מליוני שנים. כיום ידוע שמנגנון המוטציה הגנטית מאפשר לאבולוציה להתפתח ב"קפיצות".
    האבולוציה מאפשרת התפתחות,
    המדע מאפשר את התפתחות החברה האנושית.
    רק בדת כל האמת ידועה והכל קבוע ולכן החברה הדתית היא שמרנית, מקובעת, מפגרת ונחשלת.
    גם שם האלוהים יהוה משמעותו:
    "יש", "הוה". דהיינו האלוהים של הדתיים עוסק רק בהוה אבל לא בעתיד ובעברית, רק באופן שנוח לו, לא באופן אובייקטיבי וביקורתי.
    לסיכום: דת-Out. מדע(ין)-in

  2. למשיחי
    מצחיק איך שאתה קובע שאלוהים ברא אותם. חבל שאתה לא אומר שהאבולוציה ההתפתחותית, היא שאיפשרה להם לפתח עיניים כאלה, ולא בהכרח שזה לקח מליוני שנים. האבולוציה מתקדמת בקפיצות "גדולות", באמצעות מנגנון המוטציות הגנטיות.

  3. מדהים שאפילו בדבר חסר חשיבות (כביכול) כמו שרימפ, אפשר למצוא פלאי טבע ומזל שיש אנשים שמחפשים ומוצאים את הפלאים האלה.

  4. מצחיק איך שאתם קובעים שמליוני שנים לקח להם לפתח עיניים כאלה. חבל שאתם לא אומרים שיהוה ברא אותם כך.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן