Muokataan sivua Epätäydellinen suunnittelu: Selkärankaisten silmä

Selkärankaisten fotoreseptorisolujen “nurinkurinen” asento on ollut yksi olennainen evoluutioteoreetikoiden käyttämä esimerkki huonosta suunnittelusta.<ref name="Dawkins1987">Dawkins, R. 1987. The Blind Watchmaker. New York, New York: W.W. Norton.</ref>{{,}}<ref>{{cite web |url=http://www.skepsis.fi/lehti/2004/2004-4mart.html |title= Ei älykäs eikä suunnitelma |author= Bruce Martin | date=4-2004 |publisher= Skepsis ry.  |quote= ''Eikä ihmisen silmä ole millään muotoa täydellinen. Kaikilla selkärankaisilla silmän jokaisesta kolmesta miljoonasta valoherkästä verkkokalvon solusta lähtevät ”johdot” kulkevat verkkokalvon poikki ja pakkautuvat näköhermoon synnyttäen sokean pisteen. Suunnittelija ehdottaisi täysin päinvastaista, johtoja jotka kulkevat valoherkkien solujen takaosasta eikä silmän valoisalta puolelta (Dawkins 1987). Toisaalta mustekaloilla ja muilla pääjalkaisilla samaiset johdot lähtevät eri lailla kehittyneiden silmien takaosasta. Miksi suunnittelija on ollut mustekaloille myötämielisempi kuin ihmisille?'' |accessdate=2010-05-28}}</ref> Toisin kuin esimerkiksi mustekaloilla, selkärankaisten silmissä valoa aistivat solut (''fotoreseptorisolut'') ovat kymmenkerroksisen verkkokalvon<ref>{{cite web |url=<nowiki>http://education.vetmed.vt.edu/Curriculum/VM8054/EYE/RETINA.HTM+</nowiki> |title=The Retinal Tunic |accessdate=2010-05-28}}</ref> pohjalla vieläpä siten, että fotoreseptorisolujen valoa aistiva osa on solun "perällä".

{{Quotation|Niin nerokas kuin silmän suunnittelu onkin, eräs ilmeinen virhe paljastaa sen alkuperän. Retina on nurinkurin. Hermosäikeet, jotka kuljettavat signaaleja silmän sauva- ja tappisoluista, lepäävät näiden solujen päällä. Päästäkseen aivoihin hermosäikeiden on tunkeuduttavata verkkokalvon läpi suuren aukon kautta, mikä synnyttää sokean pisteen. Kukaan älykäs suunnittelija ei laittaisi näin kömpelöä rakennetta videokameraan. Tämä on vain yksi sadoista onnettomista rakenteista evoluution historiassa, jotka osoittavan prosessin tarkoituksettomuuden.|Daniel Dennet (2005)|New York Times<ref name="Dennet2005">{{cite web |url=http://www.nytimes.com/2005/08/28/opinion/28dennett.html |title=Show Me the Science |author= Daniel Dennet |authorlink= |coauthors= |date= August 28, 2005 |format= |work= |publisher= New York Times |pages= |language= |archiveurl= |archivedate= |quote= ''Brilliant as the design of the eye is, it betrays its origin with a tell-tale flaw: the retina is inside out. The nerve fibers that carry the signals from the eye's rods and cones (which sense light and color) lie on top of them, and have to plunge through a large hole in the retina to get to the brain, creating the blind spot. No intelligent designer would put such a clumsy arrangement in a camcorder, and this is just one of hundreds of accidents frozen in evolutionary history that confirm the mindlessness of the historical process.'' |accessdate=2010-05-28}}</ref>}}

Valon on siis kuljettava useiden solukerrosten (mm. hermosäikeiden) läpi päästääkseen fotoreseptorisoluille sen sijaan, että fotoreseptorisolut sijaitsisivat retinan pinnalla ja hermosäikeet niiden alapuolella. Koska retinan nurinkurinen rakenne synnyttää<ref name="">Sokean pisteen olemassaolon voi jokainen demonstroida seuraavasti: Piirrä paperille piste ja sen oikealle puolelle 10 cm:n päähän risti. Peitä vasen silmä. Pidä paperi suorassa, jotta piste ja risti ovat vaakasuorassa toisiinsa nähden. Katso pistettä. Voit havainnoida ristin katsoessasi pistettä kaikilla muilla etäisyyksillä paitsi pitäessäsi paperia n. 40 cm:n päässä silmistäsi. Tältä etäisyydeltä (40 cm) risti katoaa näkyvistä, koska siitä muodostuva kuva muodostuu silmänpohjassa näköhermonpään kohdalle.</ref> mm. [[wp:Silmä#Sokea piste|sokean pisteen]] useat darwinistit katsovat, että näin epäoptimaalinen rakenne on voinut syntyä vain tarkoituksettomien prosessien seurauksena.<ref>{{cite web |url=http://www.imdb.com/title/tt1279086/ |title= Lajien synty (The Genius of Charles Darwin (2008) (TV)) |author= Richard Dawkins | date= 4 August 2008 | format= | |publisher= Russell Barnes, Dan Hillman, IWC Media   |archivedate= |quote= Dokumentissa haastatellaan psykologi ja lääkäri [http://en.wikipedia.org/wiki/Randolph_Nesse Randolph Nesseä], jonka mukaan ihmisen silmä on paras esimerkki siitä, ettei ihminen voi olla suunnittelun tulosta. Hän kehottaa Dawkinsia peittämään toisen silmänsä ja katsomaan nenäänsä. Hän pitää kädessään neulaa ja siirtää sitä nenänsä luota 15 astetta sivulle ja jossain vaiheessa Dawkins ilmoittaa neulan kadonneen. "Kurja juttu", toteaa Nesse.|accessdate=2010-05-28}}</ref>

Onko sitten todella osoitettu, että silmän rakenne on huono? Näkisivätkö tuhannet meri- ja etenkin maaselkärankaiset paremmin mikäli retina käännetäisiin ylösalaisin? 

{{kainalojuttu|Ihmissilmän sokea piste|Richard Dawkinsin juontamassa ''[[Lajien synty -dokumenttitrilogia|Lajien synty]]'' -dokumenttitrilogiassa osoitetaan, että ihmissilmässä on [[wp:Silmä#Sokea piste|sokea piste]]. Dokumentissa haastatellaan psykologi [http://en.wikipedia.org/wiki/Randolph_Nesse Randolph Nesseä], jonka mukaan ihmisen silmä on paras esimerkki siitä, ettei ihminen voi olla suunnittelun tulosta. Hän kehottaa Dawkinsia peittämään toisen silmänsä ja katsomaan nenäänsä. Hän pitää kädessään neulaa ja siirtää sitä nenänsä luota 15 astetta sivulle ja jossain vaiheessa Dawkins ilmoittaa neulan kadonneen. "Kurja juttu", toteaa Nesse.<ref>Lajien synty, osa 3. YLE Teema. 31.1.2010 klo 17.00</ref>

Sokean pisteen olemassaolon voi jokainen demonstroida seuraavasti: Piirrä paperille piste ja sen oikealle puolelle 10 cm:n päähän risti. Peitä vasen silmä. Pidä paperi suorassa, jotta piste ja risti ovat vaakasuorassa toisiinsa nähden. Katso pistettä. Voit havainnoida ristin katsoessasi pistettä kaikilla muilla etäisyyksillä paitsi pitäessäsi paperia n. 40 cm:n päässä silmistäsi. Tältä etäisyydeltä (40 cm) risti katoaa näkyvistä, koska siitä muodostuva kuva muodostuu silmänpohjassa näköhermonpään kohdalle.

Selkärankaisten silmän sokean pisteen olemassaoloa ei varmaan kukaan kiellä. On kuitenkin huomion arvoista, ettei sokean pisteen olemassaoloa voi demonstroida molemmilla silmillä katsottaessa. Kahdella silmällä näkevä kärsi mitenkään havaittavasti sokean pisteen vuoksi, ja normaalilla ihmisellä on kaksi silmää. Silmän [[AW:S#suunnitteluhypoteesi|suunnitteluhypoteesia]] sokean pisteen perusteella kritisoiva on siis kuin Yamahaa vastustava Pena-Erkki; hän boikotoi Yamahan tuotteita, koska hän on havainnut, että Yamahan moottoripyörän ajamisesta tulee hyvin hankalaa, jos siitä ottaa toisen renkaan irti.|right}}

Käy ilmi, että fotoreseptorisolujen sijoittaminen retinan pohjalle pigmenttiepiteelin (RPE - Retinal Pigment Epithelium) päälle on fysiologisesti paras ratkaisu, josta poikkeaminen johtaisi retinan suorituskyvyn dramaattiseen laskuun tai toiminta-ajan selvään lyhenemiseen. Mikä pigmenttiepiteelin merkitys sitten on? Näkyvän aallonpituuden (370-730 nm) ulkopuolella ovat infrapuna- ja ultraviolettisäteet. Näistä UV on lyhytaaltoisempana energeettisempää ja siten vahingoittaa soluja erityisen herkästi. Myös se pääsee näkyvän valon ohella silmään ja taittuu verkkokalvolle, vaikkei sitä aistivia soluja ihmisellä olekaan. Retinalla ei kuitenkaan ole melaniinia suojaamassa kromosomivaurioilta, kuten iholla. Kuitenkin sekä fotoreseptoreille tuleva näkyvä valo että “UV-stressi” tuottavat valtaisan määrän haitallisia molekyylejä, vapaita radikaaleja yms. 

Juuri niitä käsittelemään on olemassa retinan pigmenttiepiteeli, jonka soluissa on runsaasti entsyymejä, kuten katalaaseja, dismutaaseja ja peroksidaaseja eliminoimassa haitallisia yhdisteitä, kuten superoksideja ja vetyperoksideja. Tässä tarvitaan myös antioksidantteja, kuten alfa-tokoferolia (E-vitamiini) ja askorbiinihappoa (C-vitamiini). Elektronimikroskoopilla nähdään, kuinka fotoreseptorien kalvomaisesta rakenteesta erkanee hajonneita kalvostoja, levykkeitä (discs), pigmenttiepiteelin edelleen “syötäväksi” ja regeneroitavaksi. RPE:n hapen- ja glukoosin saannista huolehtii ulompi kerros, suonikalvo (chorioidea). Fotoreseptorien hapenkulutus ja metabolia, aineenvaihdunta ja niiden “turnover”, vaihtuvuus on nopeinta elimistössä. Chorioidean verenkierto taas on (suhteellisesti) koko kehon vilkkainta (ml per kudosgramma). Suonikalvon, tuossa mittakaavassa massiivinen, verenkierto myös jäähdyttää retinan ulko-osia, jotka muuten yksinkertaisesti kuumenisivat liikaa, kuten tietokone ilman tuuletinta. RPE paitsi huolehtii fotoreseptorien metaboliatuotteista myös absorboi liian valon sisältämänsä melaniinipigmentin avulla, ettei se pääse heijastumaan takaisin silmän sisäosiin aiheuttamaan häikäisyä. Fotoreseptorit ylipäänsä selviävät tehtävästään huomiseen vain kunnolla toimivan pigmenttiepiteelin avulla, jonka puolestaan on saatava maksimaalinen määrä happea ja glukoosia viereisestä suonikalvosta.<ref>{{cite web |url=http://www.arn.org/docs/odesign/od171/retina171.htm |title=On the Design of the Vertebrate Retina. Origins & Design 17:1. |author= George Ayoub |date= 1996 | publisher= Access Research Network |quote= |accessdate=2010-05-28}}</ref>

=== Väärin päin oleva verkkokalvo? ===
Vuonna 2007 julkaistussa tutkimuksessa havaittiin, että näköhermosolujen sijainti verkkokalvon alimmissa kerroksissa ei haittaa lainkaan, sillä Müllerin [[wp:gliasolu|gliasolut]] muodostavat verkkokalvon pinnalle johtavia eläviä [[wp:valokuitu|valokuituja]], joita pitkin valo etenee näköhermosoluille vähäisin vääristymin ja häviöin.<ref name="Franze Grosche">[http://www.pnas.org/content/104/20/8287.short Müller cells are living optical fibers in the vertebrate retina], PNAS, 2007, vol. 104, p. 8287</ref> Vuonna 2010 julkaistun tutkimuksen mukaan valon kulku Müllerin gliasolujen kautta terävöittää näköämme suodattamalla “harhavaloa” ([http://en.wikipedia.org/wiki/Stray_light stray light]) ja vähentämällä värien [[wp:dispersio|dispersiota]].<ref name="Labin Ribak">A. M. Labin and E. N. Ribak, [http://physics.technion.ac.il/~eribak/LabinRibakGlialCells.pdf Retinal Glial Cells Enhance Human Vision Acuity], Physical Review Letters, 104, 158102 (April 2010)</ref> Harhavalo on eräänlaista [[wp:kohina|kohinaa]], joka vähentää [[AW:S#visuaalinen|visuaalista]] tarkkuuta. Gliasolut parantavat signaali-kohina-suhdetta valon kulkiessa niiden läpi ja ehkäisevät värien poistumista näköhermosolujen ulottumattomiin. Tutkija Erez Ribak kertookin artikkelissa, että “verkkokalvon rakenne osoittautuu optimaalisesti suunnitelluksi kuvaterävyyden parantamiseen”.<ref name="Labin Ribak"/>

Jo ennen Müllerin gliasolujen funktion selvittämistä tiedettiin, kuten edellä osoitettiin, että näköhermosolujen eriskummallinen sijainti verkkokalvossa on optimaalinen [[wp:melaniini|pigmenttimolekyylien]] nopealle [[wp:regeneraatio|regeneraatiolle]], näkösolujen ravinnosyötölle, lämmönsäätelylle sekä suojautumiselle [[wp:Ultraviolettisäteily|UV-valolta]] ja [[wp:Radikaali_(kemia)#Happiradikaali|happiradikaaleilta]].<ref name="IDfi-huonoa">[http://www.intelligentdesign.fi/sivut/laajat-artikkelit/huonoa-suunnittelua/ Huonoa suunnittelua?], IntelligentDesign.fi, 7.12.2005,</ref>

Vuoden 2007 tutkimuksessa tutkijat toteavat:

{{lainaus|Müllerin gliasolut peittävät koko verkkokalvon sisäpinnan. Niiden matala taitekerroin mahdollistaa valon tehokkaan siirtymisen lasiaisesta Müllerin gliasoluihin. Samalla kasvava taitekerroin ja lähes vakiona säilyvä valon ohjailukyky tekevät niistä nerokkaasti suunniteltuja valon kerääjiä.|Kristian Franze, Jens Grosche et al.<ref name="Franze Grosche"/>}}

Eli vaikka solujen asento edustaisikin epäoptimaalista suunnittelua pelkästään [[wp:optiikka|optisen]] järjestelmän ominaisuuksia ajatellen, toimintaan liittyvien rajoitteiden vuoksi solujen asennolla ei ole vaihtoehtoja. Uudet tutkimukset ovat lisäksi paljastaneet, että Müllerin gliasolut kompensoivat tämän optisen haitan erittäin tehokkaasti.

New Scientist -lehden mukaan uusimmat tulokset avaavat hedelmällisen kentän [[AW:S#biomimetiikka|biomimetiikan]] tutkimukselle.<ref name="Kate">Kate McAlpine, [http://www.newscientist.com/article/mg20627594.000-evolution-gave-flawed-eye-better-vision.html Evolution gave flawed eye better vision], New Scientist 06.5.2010,</ref> “Müllerin solujen roolin ymmärtäminen voi avata sovelluksia mm. tehokkaampien silmäsiirrännäisten ja parempien kameroiden rakentamiseen”, kertoo Ribak.

Populaariin darwinistiseen näkemykseen siitä, että selkärankaisten silmä on yksi evoluution suurimmista virheistä<ref>[http://www.newscientist.com/article/mg19526161.800-evolutions-greatest-mistakes.html Evolution’s greatest mistakes], New Scientist, 10.8.2007</ref>, Müllerin soluja koskevat merkittävät löydöt eivät näytä kuitenkaan vaikuttaneen. Tulokset kun eivät kuulemma loppujen lopuksi tue suunnitteluargumenttia, ja jos tukevatkin, niin suunnittelun kannattajat ovat silti väärässä.<ref name="NewScientist">[http://www.newscientist.com/article/mg20627592.400-the-eye-was-evolutions-great-invention.html The eye was evolution’s great invention], New Scientist, 6.5.2010</ref>

New Scientistin toimittaja myöntää toki gliasolujen lisäämisen verkkokalvolle parantavan näköamme. Tämä ei kuitenkaan ole hänen mukaansa mikään syy jättää näköhermosoluja nurinniskoin, sillä tämä synnyttää verkkokalvolle sokean täplän eli paikan, jossa näköhermosoluista lähtevät ja niitä peittävät hermot yhtyvät ja läpäisevät verkkokalvon.<ref name="NewScientist"/> Tämän vuoksi toimittaja katsoo, ettei uusi löydös ole todiste suunnittelusta, vaan evoluution häikäisevästä kyvystä luoda kiertoteitä vanhemmista virheistä aiheituneille ongelmille.

Näköhermosolujen kääntäminen “oikeaan” asentoon ei kuitenkaan tuottaisi optimaalista kokonaisuutta aiemmin mainituista syistä.<ref name="IDfi-huonoa"/>

Myös Richard Dawkins on jatkanut vanhalla linjallaan huolimatta siitä, että silmän rakenne oli paljastunut odotettua huomattavasti paremmaksi jo ennen Ribakin ryhmän tutkimusta. Kirjassaan Maailman hienoin esitys (2009) Dawkins sivuuttaa uuden tutkimustiedon kokonaan, ja sen sijaan toistaa parikymmentä vuotta vanhan väitteen, jonka mukaan selkärankaisten silmä on huonosti suunniteltu.

{{lainaus|- - aivot korvaavat silmän optiset puutteet hienostuneella kuvan simulointiohjelmistollaan. En ole kuitenkaan vielä maininnut räikeintä esimerkkiä optiikan epätäydellisyydestä. Verkkokalvo on nurinpäin. - - Valokennot aivoihin yhdistävät johtimet kulkevat verkkokalvon pinnalla, joten valonsäteet joutuvat kulkemaan ikään kuin johdinten maton lävitse ennen valokennoihin osumista. - - se ei ole vain rakenteeltaan huono vaan se on idiootin suunnittelema.|Richard Dawkins<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Richard Dawkins | Nimeke = Maailman hienoin esitys | Julkaisija = Terra Cognita | Vuosi = 2009 | Kappale = | Sivu = s. 325-326 | Selite = | Tunniste = 978-952-5697-27-8}}</ref>}}

Dawkinsin logiikan mukaan verkkokalvon huono rakenne viittaa ei-suunniteltuun kokonaisuuteen. Jää arvailtavaksi, onko hän valmis muuttamaan mieltänsä ja pitämään silmää suunniteltuna nyt, kun verkkokalvon rakenne on osoittautunut erinomaiseksi — vaikkakaan ei välttämättä jokaisen yksityiskohtansa osalta optimaaliseksi.

Näissä argumenteissa on mielenkiintoista se, että niiden esittäjät eivät vaikuta ottavan vakavasti suunnitteluteorian pohjalta tehtyä ennustetta. Vaikka verkkokalvo vaikutti pitkään poikkeuksellisen huonosti suunnitellulta, voitiin suunnitteluargumentin pohjalta ennustaa, että yksittäisestä epäoptimaalisesta osasta huolimatta verkkokalvo olisi kokonaisuutena taitavasti rakennettu ja tehokas.

Empiirinen näyttö on nyt osoittanut suunnitteluargumentin pohjalta tehdyn ennusteen oikeaksi. Darwinistitutkijat ja -toimittajat pyrkivät siitä huolimatta sovittamaan uudet haivainnot jälkikäteen osaksi evoluutioteoriaa, aivan kuin tutkimuksilla ei olisi mitään merkitystä suunnitteluteorian uskottavuuden kannalta. Kuitenkin, loogisesti tarkasteltuna, evoluutioteorian uskottavuuden olisi pitänyt heiketä, koska biologisia rakenteita selitettiin evoluution pohjalta tavalla, joka on osoittautunut virheelliseksi. Vastaavaasti suunnittelun uskottavuuden pitäisi kasvaa.


{{Viestipohja | tyyppi=huomio | sisältö = Tämän osion pohjana on käytetty [http://www.intelligentdesign.fi IntelligentDesign.fi] -sivuston artikkeleita ''[http://www.intelligentdesign.fi/sivut/laajat-artikkelit/huonoa-suunnittelua/ Huonoa suunnittelua?]'' ja ''[http://www.intelligentdesign.fi/2010/05/22/silman-rakenne-ja-suunnittelun-empiirinen-verifioiminen Silmän rakenne ja suunnittelun empiirinen verifioiminen]'' tekijöiden luvalla.}}

{{Evoluutio}}

==Viitteet==
{{viitteet|sarakkeet}}