Резюме

До двохсотрічного ювілею Дарвіна його найвидатніший захисник та затятий атеїст Річард Докінз написав нову книгу « Найграндіозніше шоу на Землі: доказ еволюції». За іронією долі, він зізнається про всі свої попередні книги на підтримку еволюції:

«Озираючись назад на ці книги, я зрозумів, що докази еволюції ніде не викладені в наявному вигляді, й це здалося мені гарною можливістю усунути прогалину».

Один із його улюблених прикладів, який він використовує вже кілька десятиліть, – це нібито перевернута сітківка ока, улюблений факт нібито поганого дизайну.

Спочатку ми наводимо фрагмент із нашої книги «Найбільша містифікація на Землі?», що показує, що навіть з урахуванням існуючих знань у Докінза не було жодних аргументів. Потім ми повідомляємо про нове відкриття, що остаточно доводить, що нібито неповноцінна конструкція насправді краща, оскільки дозволяє отримувати чіткіші зображення й краще розрізняти кольори.

З книги «Найбільша містифікація?»:

Перевернута сітківка?

Докінз повторює твердження, яке він робить уже понад 20 років:

«Але я не згадав найяскравіший приклад недосконалості ока. Сітківка ока розташована задом наперед».

«Уявіть собі Гельмгольца останнього часу як інженера з цифровою камерою, з її екраном із крихітних фотоелементів, налаштованим на захоплення зображень, що проектуються прямо на поверхню екрана. У цьому є сенс, і, очевидно, кожен фотоелемент має провідник, що з'єднує його з якимсь обчислювальним пристроєм, де зображення узгоджуються. Знову логічно. Гельмгольц не став би робити це навпаки».

«Але тепер, припустимо, я скажу вам, що "фотоелементи" ока спрямовані назад, в бік від сцени. "Провідники", що з'єднують фотоелементи з мозком, проходять по всій поверхні сітківки, тому промені світла повинні пройти через скупчення з багатьох провідників, перш ніж вони потраплять на фотоелементи. Це не має сенсу...» (стор. 353-4).

Насправді це має сенс, і окулісти знають й пояснюють це протягом багатьох років, тому у Докінза немає виправдання для повторення таких аргументів, що дискредитували себе. Аналогія Докінза не працює, тому що фотоелементи не потребують хімічної регенерації, у той час як фоторецептори ока хімічно активні й потребують багатого кровопостачання для регенерації. Як я писав у книзі «Згідно задуму», розд. 12:

Регенерація фоторецепторів

Людина, яка дійсно знає будову ока, офтальмолог д-р Джордж Маршалл сказав:

«Ідея про те, що око перевернуте, походить від нестачі знань про функцію та анатомію ока».¹

Маршалл пояснив, що нерви не можуть проходити позаду ока, тому що цей простір займає хороїд [власне судинна оболонка ока]. Вона забезпечує багате кровопостачання, необхідне для дуже метаболічно активного пігментного епітелію сітківки (RPE).

Це необхідно для регенерації фоторецепторів та поглинання надлишкового тепла від світла. Тому нерви мають проходити попереду, а не позаду. Але, як буде показано нижче, конструкція ока долає навіть цей маленький недолік.

Насправді, роздільна здатність ока обмежується дифракцією світлових хвиль на зіниці (пропорційно довжині хвилі й обернено пропорційно розміру зіниці), тому пропоновані вдосконалення сітківки ніяк не вплинуть на роботу ока.

Важливо, що «чудовий» дизайн Докінза з (практично прозорими) нервами позаду фоторецепторів вимагає або:

• Хороід перед сітківкою – але хороїд непрозорий через червоні кров'яні тільця, тому така конструкція була б так само марною, як око з крововиливом!
• Фоторецептори взагалі не контактують із сітківкою та хороїдом – але без багатого кровопостачання для регенерації, ймовірно, знадобляться місяці, перш ніж ми зможемо нормально бачити після того, як нас сфотографували з лампою-спалахом або ми подивилися на якийсь яскравий предмет.

Чи «правильно» влаштовані очі кальмара?

Деякі еволюціоністи [включаючи Докінза в книзі «Сліпий годинникар»] стверджують, що очі головоногих молюсків (наприклад, кальмарів та восьминогів) влаштовані якось «правильно», тобто мають нерви позаду рецепторів.

Скептики використовують це як контраргумент проти положень попереднього розділу про необхідність «перевернутої» сітківки. Але ніхто з тих, хто дійсно намагався вивчити очі головоногих молюсків, не зміг би чесно зробити такі заяви.

Насправді головоногі молюски бачать не так добре, як люди, наприклад, вони не розрізняють кольору, а структура ока восьминога зовсім інша й набагато простіша. Це скоріше «складне око з однією лінзою». І не випадково ми говоримо «очі як у яструба/орла», а не «очі як у кальмара», тому що у перших очі справді бачать краще, незважаючи на їхню нібито «перевернуту» сітківку.

Оптоволоконна пластина

У наведеному вище розділі пояснюється, чому сітківка ока хребетних має бути влаштована саме так. Але вчені з Лейпцизького університету нещодавно показали, що око хребетних має геніальну особливість, яка долає навіть присутність прозорих нервів передКлітини Мюллера ока працюють як оптичні волокна світловими рецепторами [те «скупчення безлічі провідників», на яке скаржиться Докінз].²

Світло збирається й направляється нервовою мережею до рецепторів гліальними клітинами Мюллера, які діють як оптичні волокна. Кожна колбочкова клітина має одну клітину Мюллера, що спрямовує до неї світло, тоді як кілька паличок можуть мати одну клітину Мюллера.

Клітини Мюллера працюють майже точно так, як оптоволоконна пластина, яку інженери-оптики можуть використовувати для передачі зображення з низьким спотворенням без використання лінз. Клітини навіть мають правильну зміну коефіцієнта заломлення для «передачі зображення через сітківку хребетних з мінімальними спотвореннями й малими втратами».²

Дійсно, клітини Мюллера навіть кращі, ніж оптичні волокна, тому що вони мають лійкоподібну форму, яка збирає більше світла для рецепторів. Широкі входи до клітин Мюллера покривають всю поверхню сітківки, тому збирають максимальну кількість світла.

Один із членів дослідницької групи, Андреас Райхенбах, сказав:

«Природа така розумна. Це означає, що в оці достатньо місця для всіх нейронів, синапсів і так далі, але при цьому клітини Мюллера можуть вловлювати й передавати якнайбільше світла».³

Сліпа пляма

Докінз скаржиться далі:

«...все стає ще гіршим. Одним з наслідків того, що фотоелементи спрямовані назад, є те, що провідники, якими передаються дані, повинні якимось чином пройти через сітківку й повернутися в мозок. В оці хребетного вони всі сходяться до певного отвору в сітківці, куди і проникають через нього. Отвір, заповнений нервами, називається сліпою плямою, тому що вона сліпа, але "пляма" – це не зовсім те, тому що вона досить велика, більше схожа на сліпу пов'язку, яка, знову-таки, не завдає нам особливих незручностей завдяки програмі «автоматичного фотошопу» в мозку. Ще раз це не просто поганий дизайн, це дизайн повного ідіота».

“Це так? Якби це було так, то око було б не здатне в зоровому процесі, а це не так. Насправді воно дуже добре. Воно хороше тому, що природний добір, що працює як чистильник незліченних дрібних деталей, з'явився після великої первісної помилки, коли сітківка була встановлена задом наперед й відновила її до високоякісного точного інструменту». (Стор. 354-5)

І знову Докінз не розуміє необхідності регенерації фотоелементів, що вимагає цього «зворотного з'єднання». Він також не розуміє, як мутації та природний добір могли створити складне програмне забезпечення, яке швидше говорить про розумне програмування (як і справжній Photoshop). Деякі з цих програм були пояснені у книзі «Згідно задуму», розд. 1:

Обробка сигналів

Ще однією дивовижною особливістю сітківки є обробка сигналу, що відбувається ще до того, як інформація передається в мозок. Це відбувається в шарах сітківки між гангліозними клітинами та фоторецепторами. Наприклад, процес, званий виділенням країв, покращує розпізнавання країв об'єктів.

Джон Стівенс, доцент кафедри фізіології та біомедичної інженерії, зазначив, що «для моделювання того, що відбувається у вашому оці багато разів на секунду, знадобилося б щонайменше сто років роботи Cray [суперкомп'ютера]»⁴. А аналогові обчислення сітківки вимагають набагато менше енергії, ніж цифрові суперкомп'ютери, та елегантні у своїй простоті. І знову око випереджає будь-яку людську технологію, цього разу в іншій галузі.

Справді, дослідження сітківки показують, що 12 різних типів гангліозних клітин посилають у мозок 12 різних «фільмів», тобто окремих уявлень візуальної сцени для остаточної інтерпретації.

Один фільм в основному являє собою лінійний малюнок країв об'єктів, інші мають справу тільки з рухом в певному напрямку, треті передають інформацію про тіні та відблиски. Те, як мозок інтегрує ці фільми в кінцеву картину, є предметом інтенсивного вивчення. Розуміння цього процесу допоможе дослідникам, які намагаються розробити штучні датчики світла, щоб допомогти сліпим людям бачити.⁵

Офтальмолог Пітер Гурні в своїй докладній відповіді на запитання «Чи справді перевернута сітківка є "поганим дизайном"?»⁶ також торкається проблеми сліпої плями. Він зазначає, що сліпа пляма займає лише 0,25% поля зору, тому Докінз перебільшує, намагаючись назвати її пов’язкою, а не крапкою.

Окрім того, пляма знаходиться далеко (15°) від зорової осі, так що нормальна гострота зору в цій ділянці становить всього 15% від фовеоли – найбільш чутливої ділянки сітківки прямо на зоровій осі. А наявність двох очей фактично означає відсутність сліпої плями.

Отже, передбачуваний дефект є лише теоретичним, а не практичним. Сліпа пляма не вважається недоліком настільки, щоб завадити одноокій людині керувати особистим автомобілем. Основна проблема з одним оком – відсутність стереоскопічного зору.

Проблема «правильної» історії Докінза про еволюцію ока

У попередній книзі Докінза «Сходження на гору Неймовірного» він цитував комп'ютерну симуляцію Дена Нільссона та Сюзанни Пельгер з широко розрекламованої роботи.⁷

Взявши приклад із Дарвіна, який при «поясненні» походження ока почав зі світлочутливої плями, їхня симуляція починається зі світлочутливого шару, з прозорим покриттям попереду і світлопоглинаючим шаром позаду. Але гіпотетичний предок починає з нерва за світлочутливою плямою, а не попереду, як у оці хребетних. І все ж, еволюційна історія не може забезпечити жодного переходу від нервів позаду до нервів попереду, з усіма іншими складними координованими змінами, які також мали б статися.⁸

Дійсно, у Докінза немає правдоподібного пояснення походження інтегрованих компонентів, які працюють разом, для пояснення зору, подібного до того, що спостерігається у хребетних. Стверджувати, що зір погано розроблено, оскільки він сам не досліджував це питання, не значить пояснити, як еволюція створила око.

Нове відкриття: клітини Мюллера підвищують гостроту зору

В той час, коли була написана ця книга, вважалося, що клітини Мюллера в основному є провідниками світлових хвиль для передачі світла без спотворень, таким чином, пом'якшуючи необхідний недолік, пов'язаний з тим, що фоторецептори повинні бути поблизу кровоносних судин. Але дослідники Аміхай Лабін та Ерез Рібак з Техніону, Ізраїльського технологічного інституту в Хайфі, виявили, що клітини Мюллера – це набагато більше. Вони сказали:

«Сітківка розкривається як оптимальна структура, призначена для покращення різкості зображень. ...Фундаментальні особливості масиву гліальних клітин розкриваються як оптимальна структура, призначена для збереження чіткості зображень в сітківці людини. Вона грає вирішальну роль в якості зору, як у людини, так і в інших видів тварин».⁹

Одна з причин полягає в тому, що зображення можуть бути спотворені світловим «шумом», тобто світлом, яке кілька разів відбивається всередині ока, а не проходить безпосередньо через зіницю. Але клітини Мюллера напряму передають пряме світло паличкам та колбочкам, а шум просочується назовні. Це робить зображення чіткішим.

Інша проблема лінз полягає в тому, що вони є призмами, з'єднаними лицьовою стороною один до одного, йі мають тенденцію розділяти кольори. Це називається хроматичною аберацією.

Дорогі камери обладнані кількома лінзами, щоб уникнути цієї проблеми. Але «широкі вершини клітин Мюллера дозволяють їм "збирати" будь-які розділені кольори й перефокусувати їх на ту саму колбочкову клітину, гарантуючи, що всі кольори зображення знаходяться у фокусі».¹⁰

Окрім того, клітини Мюллера налаштовані на видиму область спектра та пропускають інші довжини хвиль, зводячи до мінімуму радіаційне та теплове пошкодження.

Автори роботи заявляють:

«В даному дослідженні методи поширення хвиль дозволили нам показати, що напрямок світла в обсязі сітківки є ефективним й біологічно зручним способом покращення роздільної здатності ока та зменшення хроматичної аберації. Ми також виявили, що ядерні шари сітківки, які до цього часу вважалися джерелом спотворень, насправді покращують розв'язку близьких фоторецепторів й тим самим підвищують гостроту зору. Хоча це дослідження було проведено на даних сітківки та очей людини, більшість його результатів справедливі для очей з іншою структурою сітківки та іншою оптикою. Вони також справедливі для більш поширеного випадку очей без центральної ямки [невелике поглиблення, що знаходиться в центрі жовтої плями сітківки ока]».

New Scientist повідомляє:

«“Це говорить про те, що світлове сполучення клітин Мюллера є найважливішою подією, що сприяє розвитку зору, якою ми його знаємо”, – говорить Крістіан Франце, нейрофізик з Кембриджського університету та співавтор дослідження 2007 року.² “Ця робота добре доповнює наші експериментальні дані ”».¹⁰

Більше того, цей дизайн може надихнути вчених на його копіювання – ще один приклад біоміметики:

«Нове розуміння ролі клітин Мюллера може знайти застосування в успішнішій пересадці очей і поліпшенні дизайну камер, говорить Рібак».¹⁰

Еволюціоністи догматично тримаються за порожній аргумент

Цікаво, що Кейт Макалпайн, автор публікацій для журналу New Scientist, який є відверто антихристиянським, змушена була визнати:

«Це виглядає неправильно, але дивна, "перевернута" структура сітківки хребетних насправді покращує зір».

Перед цим вона також визнала, що New Scientist назвав око з «перевернутою» сітківкою однієї з найбільших «помилок» еволюції.

Проте, не бажаючи викидати на смітник застарілий еволюційний аргумент, вона заявляє:

«Однак Кеннет Міллер, біолог з Університету Брауна в Провіденсі, Род-Айленд, попереджає, що це не означає, що перевернута сітківка сама собою допомагає нам бачити. Швидше, це підкреслює міру, в якій еволюція впоралася з недосконалим розташуванням сітківки. Форма, орієнтація та структура клітин Мюллера допомагають сітківці подолати один із головних недоліків її внутрішнього розташування, каже Міллер».¹⁰

Міллер сповідує християнство, але його світогляд не відрізняється від затятих атеїстів, з якими він любить виступати проти віруючих у Біблію (див. спростування його книг «В пошуках Бога Дарвіна» (2000), «Тільки теорія: еволюція та битва за душу Америки» (2008)).

Міллер, як і Докінз, немає кваліфікації ні з офтальмології (на відміну від Маршалла і Гурні), ні з фізичної оптики (на відміну від мене). По-перше, він не розглядає важливих причин, через які сітківка ока має зворотне з'єднання; по-друге, він не може показати, чому це в будь-якому разі погана конструкція, особливо з огляду на нещодавно відкриті переваги. І, нарешті, його твердження є абсурдними, якщо врахувати, що дослідники вважають, що ця «недосконала» схема може допомогти покращити дизайн фотоапарата!

Таким чином, описане вище відкриття забиває цвях в один із улюблених «доказів» еволюції Річарда Докінза в «Найграндіознішому шоу на Землі». Але, судячи з його послужного списку, Докінз не відмовиться від своїх помилкових аргументів в ім'я своєї атеїстичної віри.¹¹ Навіть не дивлячись на те, що інші дослідники при аналізі очей дитинчат риб даніо реріо привели «докази того, що перевернута сітківка насправді є чудовим рішенням для економії місця, особливо в маленьких очах».¹²