ดวงตาของมนุษย์เราคือกลไกการทำงานอันน่าทึ่ง
สามารถรับแสงได้ตั้งแต่แสงไม่กี่โฟตอน จนถึงแสงโดยตรงจากดวงอาทิตย์
หรือเปลี่ยนโฟกัสจากจอที่อยู่ตรงหน้าคุณ
ไปยังเส้นขอบฟ้าไกลๆ ได้ในชั่วพริบตา
ที่จริง โครงสร้างที่ต้องการ ความยืดหยุ่นอันน่าเหลือเชื่อนี้
ครั้งหนึ่งเคยถูกมองว่ามีความซับซ้อนมาก
ซึ่ง ชาร์ล ดาร์วิน ยอมรับว่า ในแง่ของการวิวัฒนาการ
ดูแล้วแทบจะไม่มีทางเป็นไปได้เลย
และนี่ คือสิ่งที่ได้เกิดขึ้น เริ่มต้นเมื่อกว่า 500 ล้านปีก่อน
เรื่องราวของดวงตามนุษย์ กำเนิดจากจุดรับแสง (light spot) ง่ายๆ
แบบเดียวกับที่พบในสัตว์เซลล์เดียว
เช่น ยูกลีนา (euglena)
มันเป็นกลุ่มก้อนโปรตีนที่มีความไวต่อแสง
ต่อเชื่อมกับ แฟลกเจลลัม (flagellum)
จะทำงานเมื่อมันเจอกับแสง และแน่นอน อาหาร
จุดรับแสงที่ซับซ้อนมากขึ้น สามารถพบได้ใน หนอนตัวแบน พลานาเรีย (planaria)
มันเว้าลงไป แทนที่การแบนราบ
ทำให้การตรวจจับ ทิศทางของแสงนั้นดีขึ้น
จำพวกที่ใช้งาน
ความสามารถนี้ทำให้ระบบ ค้นหาที่ร่มเงา และซ่อนตัวจากนักล่า
กว่าพันปีหลังจากนั้น
จุดเว้ารับแสงนี้ก็ยิ่งขยาย ลึกลงไปในสิ่งมีชีวิตบางตัว
ขณะที่รูเปิดด้านหน้าหดเล็กลง
ผลคือทำให้เกิดปรากฏการณ์รูเข็ม มันเพิ่มความคมชัดของภาพขึ้นอย่างมาก
ลดภาพบิดเบี้ยวโดย ให้เพียงลำแสงเล็กๆผ่านเข้าสู่ดวงตา
หอยงวงช้าง ที่เป็นบรรพบุรุษของปลาหมึก
ใช้ตารูเข็มนี้เพื่อ เพิ่มความคมชัด และการรับรู้ทิศทาง
อย่างไรก็ตามตารูเข็ม แค่ทำให้เห็นภาพแบบง่ายๆ
ก้าวสำคัญที่นำไปสู่ดวงตา อย่างที่เรารู้จัก ก็คือเลนส์
ซึ่งเชื่อมีวิวัฒนาการ
มาจากเซลล์โปร่งแสงที่คลุมอยู่หน้ารูรับแสง เพื่อป้องกันการติดเชื้อ
มันทำให้ภายในดวงตานั้น เติมเต็มไปด้วยของเหลว
ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ของความไวแสง และการประมวลผล
ผลึกโปรตีนก่อตัวที่พื้นผิว
เกิดเป็นโครงสร้าง ที่พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์
ในการโฟกัสแสงให้เป็นจุดๆเดียว บนจอประสาทตา (retina)
ซึ่งเลนส์นี้เป็นกุญแจสำคัญ ของความสามารถ ในการปรับตัวของตา
เปลี่ยนความโค้งของมัน ไปตามระยะของภาพที่อยู่ใกล้ หรือไกล
โครงสร้างที่มีรูเข็มร่วมกับเลนส์
เป็นรากฐาน ในวิวัฒนาการไปเป็น ดวงตาของมนุษย์
การปรับปรุงขั้นต่อมาได้แก่ วงแหวนสีที่เรียกว่า ม่านตา (iris)
มันคอยควบคุมปริมาณแสงที่เข้าสู่ดวงตา
เยื่อบุตาด้านนอกที่เรียกว่า ตาขาว (sclera)
ช่วยในการคงรูปร่างของลูกตา
และต่อมน้ำตา ที่ขับสารออกมาเคลือบปกป้องลูกตา
ที่สำคัญไม่แพ้กัน
คือการพัฒนาที่ควบคู่ไปด้วยกันของสมอง
สมองส่วนการมองเห็น (visual cortex) ได้ขยายใหญ่ขึ้น
เพื่อประมวลภาพได้อย่างคมชัด และมีสีสันมากขึ้น
ตอนนี้เรารู้ว่ามันยาวไกล กว่าจะมาเป็นผลงานออกแบบขิ้นเอก
ตาของเราได้เผยให้เห็นร่องรอย ของวิวัฒนาการในแต่ละขั้น
ตัวอย่างเช่น จอประสาทตา ของมนุษย์น้้นกลับด้าน
โดยเซลล์รับแสงนั้นจะหันหลังให้กับรูรับแสง
ผลคือ เกิดจุดบอด (blind spot)
ตรงที่เส้นประสาทตาใช้เป็นจุดเชื่อมต่อ กับจอประสาทตา
เพื่อเข้าถึงเซลล์ความไวต่อแสง ทีอยู่ทางด้านหลัง
ดวงตาที่ดูคล้ายกัน ของพวกเซฟาโลพอด (Cephalopod)
วิวัฒนาการโดยอิสระ
มีจอประสาทตาที่หันหน้าไปทางรูรับแสง ทำให้พวกมันมองเห็นโดยที่ไม่มีจุดบอด
ตาของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ก็มีการปรับตัวไป ในลักษณะที่แตกต่างกัน
เอนาเบลป (Anableps) หรือปลาสี่ตา
มีตาที่แบ่งออกเป็นสองส่วน ใช้ในการมองเหนือผิวน้ำ และใต้น้ำ
เหมาะสำหรับการมองหา ทั้งศัตรูและเหยื่อของมัน
แมว นักล่ายามราตรี ได้พัฒนาชั้นสะท้อนแสง (reflective layer)
เพิ่มความสามารถของดวงตาในการรับแสง
ช่วยให้มันมองเห็นในความมืดได้ดี มอบดวงตาเรืองแสงอันเป็นเอกลักษณ์ของมัน
นี่เป็นแค่ตัวอย่างเล็กน้อย ในความหลากหลายของดวงตาเหล่าสรรพสัตว์
ถ้าเกิดคุณสามารถออกแบบตาได้เอง คุณจะให้มีอะไรต่างไปจากนี้หรือไม่?
นี้ไม่ได้เป็นคำถามประหลาดอย่างที่คิด
ทุกวันนี้ แพทย์และนักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษา โครงสร้างตาหลายๆรูปแบบ
เพื่อช่วยในการออกแบบปลูกถ่ายดวงตาเทียม สำหรับผู้พิการทางสายตา
และในอนาคตไม่ไกลจากนี้
ดวงตาเทียมที่มีความคมชัด และยืดหยุ่นแบบดวงตาของมนุษย์
อาจทำให้เกิดความก้าวล้ำ ของวิวัฒนาการ กว่าที่เคยเป็นมา