کتاب بهرام

چشم مرکب (Compound eye) یک اندام بینایی است که در بندپایانی مانند حشرات و سخت‌پوستان یافت می‌شود. این چشم ممکن است از هزاران واحد عکاسی مستقل به نام "اوماتیدیا" تشکیل شده باشد. هر اوماتیدیا یک واحد فتوحسی است که شامل یک قرنیه، لنز و سلول‌های فتوگیرنده می‌باشد که قادرند روشنایی و رنگ را تشخیص دهند. تصویری که توسط چشم بندپایان مشاهده می‌شود ترکیبی از ورودی‌های مختلف از اوماتیدیاهای متعدد است که هرکدام به صورت مستقل و با زاویه‌های کمی متفاوت از یکدیگر جهت‌گیری شده‌اند.

چشم‌های مرکب در مقایسه با چشم‌های تک‌روزنه (چشم‌های با سوراخ واحد) دارای وضوح تصویری پایین‌تری هستند؛ با این حال، آن‌ها دارای زاویه دید بسیار وسیع‌تری هستند و توانایی تشخیص حرکت سریع و در برخی موارد توانایی تشخیص قطبش نور را دارند.

انرژی شیمیایی (Chemical Energy) نوعی انرژی است که در پیوندهای شیمیایی میان اتم‌ها و مولکول‌ها ذخیره می‌شود. این انرژی در واکنش‌های شیمیایی آزاد یا جذب می‌شود. به عبارت دیگر، انرژی شیمیایی مقدار انرژی است که در ساختار شیمیایی مواد وجود دارد و می‌تواند در هنگام تغییرات شیمیایی، مانند سوختن یا واکنش‌های دیگر، آزاد یا مصرف شود.

1. منابع انرژی شیمیایی

انرژی شیمیایی در منابع مختلفی وجود دارد. برخی از این منابع شامل:

• سوخت‌های فسیلی: مانند نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ که در آنها انرژی شیمیایی در پیوندهای کربن-هیدروژن ذخیره شده است.
• سوخت‌های بیولوژیکی: مانند غذاهایی که انسان و حیوانات مصرف می‌کنند. انرژی شیمیایی در مولکول‌های مختلف مانند گلوکز و چربی‌ها ذخیره می‌شود.

کلروفیل یا سبزینه (Chlorophyll) یک ترکیب شیمیایی سبز رنگ است که در گیاهان، جلبک‌ها و برخی باکتری‌ها یافت می‌شود. این ترکیب نقش اساسی در فرایند فتوسنتز ایفا می‌کند و انرژی نورانی را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کند. فتوسنتز فرایندی است که گیاهان از طریق آن، نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن را به گلوکز و اکسیژن تبدیل می‌کنند. در اینجا به توضیح جزئیات بیشتری درباره کلروفیل پرداخته شده است.

1. ساختار و انواع کلروفیل

کلروفیل‌ها ترکیبات پورفیرینی هستند که ساختار اصلی آن‌ها حلقه‌ای به نام پورفیرین است که به‌وسیله اتم‌های منیزیم در مرکز خود تثبیت می‌شود. بر اساس تفاوت در ساختارهای مولکولی، انواع مختلفی از کلروفیل وجود دارد. اصلی‌ترین انواع کلروفیل عبارتند از:

فیتوپلانکتون‌ها (Phytoplankton) موجوداتی ریز و میکروسکوپی هستند که نقش اساسی در اکوسیستم‌های آبی ایفا می‌کنند. این موجودات از نظر زیستی، مشابه به گیاهان عمل می‌کنند زیرا انرژی مورد نیاز خود را از طریق فتوسنتز به‌دست می‌آورند. آنها معمولاً در لایه‌های سطحی آب‌های اقیانوس‌ها و دریاچه‌ها زندگی می‌کنند که در معرض نور خورشید قرار دارند و قادر به تولید ترکیبات آلی از کربن دی‌اکسید محلول در آب هستند.

نام فیتوپلانکتون از واژه‌های یونانی «φυτόν» به معنای گیاه و «πλαγκτός» به معنای سیار یا سرگردان گرفته شده است. این موجودات میکروسکوپی اغلب به‌خاطر وجود کلروفیل در بدنشان به آغازیان گیاه‌مانند نیز معروفند. فیتوپلانکتون‌ها به عنوان تولیدکننده‌های اولیه در زنجیره غذایی آبی عمل می‌کنند و از این رو پایه‌گذار اصلی بسیاری از اکوسیستم‌های دریایی و آب شیرین به شمار می‌آیند.

کریل جنوبگان (Euphausia superba) یکی از موجودات دریایی برجسته است که در آب‌های سرد و یخ‌زده اقیانوس منجمد جنوبی زندگی می‌کند. این سخت‌پوست کوچک و مهم به عنوان یکی از مهم‌ترین جانوران زیست‌بوم جنوبگان شناخته می‌شود و نقش حیاتی در تعادل اکولوژیکی این منطقه دارد.

ویژگی‌های فیزیکی و زیستی

کریل جنوبگان به طور متوسط حدود ۶ سانتی‌متر طول دارد و وزنی حدود ۲ گرم می‌رسد. با وجود اندازه کوچک، این جانور قادر است تا شش سال عمر کند. کریل‌ها در دسته‌هایی با چگالی بالا زندگی می‌کنند؛ برخی از این دسته‌ها شامل ۱۰۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰۰ کریل در هر متر مکعب از آب هستند. این تعداد زیاد، کریل‌ها را به یکی از پرشمارترین موجودات زیستی در سطح سیاره تبدیل می‌کند و در واقع، این گونه از جانوران به لحاظ جرم زیستی، نخستین جانور پرتعداد جهان محسوب می‌شود، چرا که وزن کل جمعیت آن‌ها به ۵۰۰ میلیون تن می‌رسد.

تغذیه و نقش در زنجیره غذایی

زجاجیه (Vitreous Body) یا جسم زجاجی، بخش شفاف و ژله‌ای در چشم انسان است که در ناحیه پشت عدسی و جلوی شبکیه قرار دارد. این ماده از نظر ساختاری ویژگی‌های خاصی دارد و نقش مهمی در حفظ شکل چشم و انتقال نور به شبکیه ایفا می‌کند. در ادامه، به بررسی ویژگی‌ها، ساختار و عملکرد زجاجیه پرداخته می‌شود:

۱. ساختار و ترکیب زجاجیه

زجاجیه حدود ۸۰ درصد حجم چشم را تشکیل می‌دهد و ۹۹ درصد آن از آب است. این ماده به صورت ژله‌ای و شفاف است و معمولاً هیچ رنگ یا ساختار مشخصی ندارد. به طور عمده از نوعی پروتئین به نام کولاژن، اسید هیالورونیک و برخی دیگر از مولکول‌های گلیکوپروتئین تشکیل شده است.

زجاجیه بافتی نرم، ژله‌ای و بی‌حرکت است که در اطراف خود با لایه‌های نازک و غشایی پوشیده شده است. این بافت بی‌حرکت به کمک بافت‌های اطرافش مانند شبکیه، عدسی و عضلات چشم، در موقعیت‌های مختلف چشم ثابت می‌ماند.

۲. وظایف و عملکرد زجاجیه

عصب بینایی (Optic Nerve) یکی از اجزای حیاتی دستگاه بینایی انسان است که وظیفه انتقال اطلاعات بصری از چشم به مغز را بر عهده دارد. در ادامه، اطلاعات کاملی در مورد این عصب و عملکرد آن آورده شده است:

1. تعریف و ساختار عصب بینایی

عصب بینایی، که به آن Nervus Opticus نیز گفته می‌شود، یک عصب جمجمه‌ای است که اطلاعات بصری را از شبکیه چشم به مغز منتقل می‌کند. این عصب از 1.2 میلیون فیبر عصبی تشکیل شده است و طول آن در انسان‌ها معمولاً حدود ۴۰ میلی‌متر است.

عصب بینایی از شبکیه چشم شروع می‌شود، جایی که نور تبدیل به سیگنال‌های الکتریکی می‌شود و به سمت مغز هدایت می‌شود. سپس این سیگنال‌ها از طریق عصب بینایی به بخش‌هایی از مغز، از جمله تالاموس و قشر بینایی در ناحیه پس‌سری مغز ارسال می‌شود.

2. ساختار آناتومیک عصب بینایی

شبکیه (Retina) یکی از اجزای مهم چشم است که نقش اساسی در فرایند بینایی دارد. شبکیه لایه‌ای نازک از بافت عصبی است که در قسمت داخلی چشم قرار دارد و مسئول دریافت نور و تبدیل آن به سیگنال‌های عصبی است که به مغز ارسال می‌شود. این سیگنال‌ها در مغز پردازش می‌شوند و در نهایت به تصویر تبدیل می‌گردند. در ادامه، به شرح ویژگی‌ها و عملکرد شبکیه می‌پردازیم.

1. موقعیت و ساختار شبکیه

شبکیه در قسمت داخلی چشم، پشت عدسی و در برابر زجاجیه قرار دارد. این لایه شامل سلول‌های حساس به نور به نام سلول‌های فوتورسپتور (Photoreceptor) است. شبکیه در حقیقت به نوعی حسگر نوری عمل می‌کند که نور ورودی از محیط را دریافت کرده و آن را به سیگنال‌های عصبی تبدیل می‌کند. شبکیه به شکل یک لایه نازک است و از چندین لایه سلولی تشکیل شده است.

2. عملکرد شبکیه

قرنیه بخش شفاف و مخروطی شکل در جلوی چشم است که نور را به داخل چشم هدایت می‌کند. این ساختار یکی از قسمت‌های حیاتی برای دید واضح و شفاف است و در فرآیند بینایی نقشی اساسی دارد. در اینجا به جزئیات بیشتر در مورد ساختار، عملکرد و مشکلات مربوط به قرنیه پرداخته می‌شود:

1. ساختار قرنیه

قرنیه به شکل یک لایه شفاف و بی‌رنگ است که حدود 11 میلی‌متر در قطر و 0.5 میلی‌متر در ضخامت دارد. این لایه، نوری را که از محیط بیرون می‌آید به داخل چشم هدایت می‌کند و به ایجاد وضوح در دید کمک می‌کند. قرنیه به چهار لایه اصلی تقسیم می‌شود:

عنبیه یکی از بخش‌های مهم چشم است که نقش اساسی در تنظیم میزان نوری که به داخل چشم وارد می‌شود ایفا می‌کند. این بخش رنگی چشم است که به صورت یک دایره حلقوی در اطراف مردمک قرار دارد و عملکرد آن در کنترل ورود نور و کمک به دید واضح بسیار اهمیت دارد. در ادامه به ویژگی‌ها، عملکردها و مشکلات مربوط به عنبیه پرداخته می‌شود.

1. ساختار عنبیه

عنبیه به‌طور کلی از چند لایه مختلف تشکیل شده که شامل بافت‌های عضلانی و فیبری است. این ساختار به‌طور دقیق به شفافیت و دقت در کنترل مقدار نوری که وارد چشم می‌شود، کمک می‌کند. به طور کلی، ساختار عنبیه شامل دو قسمت اصلی است:

• پوشش خارجی (Stroma): این لایه بیرونی عنبیه است که به‌طور عمده از بافت همبند و فیبرهای کلاژنی تشکیل شده است. در این لایه، رنگدانه‌ها (ملانین) قرار دارند که رنگ چشم را تعیین می‌کنند.