Przezroczystość

Przezroczystość w przyrodzie wykorzystywana jest nie tylko w narządach wzroku: niektóre zwierzęta zamieszkujące oceany i jeziora dzięki przezroczystym tkankom mogą ukrywać się przed drapieżnikami. Jednak większość z nich, na przykład meduzy, nie jest całkowicie przejrzysta. Przezroczystość jest cechą niezwykłą, choćby dlatego że w każdej komórce znajdują się organelle wewnętrzne struktury, jak jądro komórkowe (a w nim DNA), mitochondria wytwarzające energię oraz aparat Golgiego i siateczka śródplazmatyczna, które biorą udział w syntezie lipidów i białek. Każda struktura ma inny współczynnik załamania światła. Na granicy struktur część padającego światła odbija się i rozprasza, co oznacza zmniejszenie przezroczystości. Dodatkowo niektóre składniki komórek pochłaniają światło o określonej długości fali. Na przykład hem znajdujący się w hemoglobinie sprawia, że erytrocyty przybierają charakterystyczny czerwony kolor.

Ponieważ krew dociera do narządów wewnętrznych i tkanki mięśniowej, nadaje im różne odcienie czerwieni. Ponadto wiele komórek, szczególnie we włosach i skórze, zawiera melaninę barwiącą je w kolorach od czerwonego po czarny. Soczewka nie jest ukrwiona i nie zawiera melaniny jednak to jeszcze nie zapewnia jej przezroczystości. Chrząstka także nie ma melaniny, naczyń krwionośnych i żadnego koloru, ale jest co najwyżej prześwitująca. Dzieje się tak dlatego, że prawie we wszystkich tkankach komórki i włókna, różniące się przecież współczynnikiem załamania światła, są ustawione pod różnymi kątami, a taki układ powoduje silne rozproszenie światła. Soczewkę natomiast tworzą równo ułożone komórki jednego typu. Do komórek soczewki nie dochodzą ani naczynia krwionośne, ani włókna nerwowe i nie ma ona żadnych organelli. Czy możemy wobec tego uznać, że są żywe? Odpowiedź zależy od tego, jak zdefiniujemy życie. Naszą planetę zasiedla wiele małych zwierząt niemających układu krwionośnego.

Do ludzkiej chrząstki nie dociera krew, ale żaden biolog nie ma wątpliwości jest ona żywa. Jeśli więc „żywy” odnosi się do komórki, w której zachodzi przemiana materii, to komórki soczewki są choć ledwie żywe. Mimo że nie mają mitochondriów odpowiedzialnych za wytwarzanie energii, określone składniki odżywcze i inne cząsteczki chemiczne dyfundują do zewnętrznych komórek soczewki, a następnie, z komórki do komórki, wolno przedostają się głębiej. Młode komórki soczewki, które powstają z komórek macierzystych w rozwijającym się płodzie, zawierają organelle. Jednak te wewnątrzkomórkowe struktury ulegają degradacji na wczesnych etapach rozwoju. (To samo dzieje się w nowych komórkach okresowo wytwarzanych podczas dorosłego życia). Jedyne, co pozostaje, to cytoplazma niezwykle gęsty roztwór białek zwanych krystalinami. Chociaż mówi się, że soczewka ma strukturę krystaliczną, to chemicy nie zgodziliby się z tym. W krysztale wszystkie cząsteczki są jednakowo ułożone względem siebie, w powtórzonym wielokrotnie układzie geometrycznym.

You may also like