L'évolution de l'oeil humain - Joshua Harvey

Voir la leçon complète : http://ed.ted.com/lessons/the-evolution-of-the-human-eye-joshua-harvey

L’œil humain est une incroyable machine, capable de détecter un simple photo ou bien des milliards d'entre eux, ou encore d'adapter sa vision en passant d'un écran placé devant vos yeux à l'horizon lointain en un tiers de seconde.
Quelles ont été les étapes de l'évolution d'une structure si complexe ? Dans cette vidéo, Joshua Harvey détaille les 500 millions d'années d'histoire de l’œil humain.

Texte de Joshua Harvey, animation par Artrake Studio.

L'oeil humain est une incroyable machine,

capable de détecter aussi bien
quelques simples photons

que la lumière directe du soleil,

ou encore de changer de focalisation
et de passer d'un écran sous vos yeux

à l'horizon lointain en
un tiers de seconde.

En effet, les structures qui sont
à la base d'une telle flexibilité

étaient autrefois considérées si complexes

que Charles Darwin lui-même confessa
que la possibilité que notre œil

soit le produit de l'évolution était
une idée des plus absurdes.

Et pourtant, notre œil évolue bien
depuis plus de 500 millions d'années.

L'histoire de l’œil humain débute
par une simple tâche lumineuse,

comme celle que l'on trouve
dans les organismes unicellulaires,

tels les euglènes.

Ceci est un amas de
protéines photosensibles

lié à la flagelle de l'organisme,

qui s'active lorsqu'il trouve
de la lumière,

et donc de la nourriture.

On trouve une version plus complexe
de cette tâche lumineuse

chez le ver plat planaria.

N'étant pas plate,
mais incurvée, la tâche lumineuse

peut mieux capter
la provenance de la lumière.

Entre autres, cela permet
à un organisme,

de rechercher de l'ombre pour
se protéger d'éventuels prédateurs.

Au fil des millénaires,

alors que la forme incurvée
de "l’œil" s'est accentuée,

son ouverture
s'est progressivement réduite.

Il en résulta un oeil "en trou d'épingle",
qui améliora la résolution d'image,

réduisant la distorsion en ne laissant
pénétrer qu'un rai de lumière dans l’œil.

Le nautile, ancêtre du poulpe,
utilise aussi cet œil en trou d'épingle,

qui améliore la netteté et joue un rôle
de détecteur directionnel.

Bien que l’œil en trou d'épingle
permette de voir des images simples,

l'étape clef qui mène à l’œil que
nous connaissons, est son cristallin.

On pense qu'il a évolué à travers
les cellules transparentes

qui tapissent l'ouverture de l’œil
pour éviter les infections,

permettant à l'intérieur de l’œil
de se remplir d'un fluide,

ce qui optimise la sensibilité à la
lumière et le traitement des images.

Les protéines cristallines qui se
formaient en surface

ont formé une structure
qui s'est avérée utile

pour diriger la lumière vers
un point unique sur la rétine.

C'est le cristallin qui est la clef
de l'adaptabilité de l'oeil :

il ajuste son incurvation pour
s'adapter à la vision de près et de loin.

C'est cette structure - cette
sorte de sténopé muni d'une lentille -

qui est à la base de ce qui deviendra
par la suite l’œil humain.

L’œil compte d'autres raffinements
tels un cercle coloré, l'iris,

qui contrôle la quantité de lumière
qui pénètre dans l'oeil,

une couche externe blanche et résistante,
appelée sclère ou sclérotique

qui permet le maintien
de la structure,

et des glandes lacrymales qui sécrètent
un film protecteur.

L'autre évolution importante accompagnant
celle de l’œil, est celle du cerveau,

avec l'élargissement
du cortex visuel

pour traiter les images plus précises
et plus colorées que l’œil percevait.

On sait aujourd'hui, que loin d'être
un chef d’œuvre de conception,

notre œil conserve l'empreinte
de son évolution graduelle.

Par exemple, notre rétine est inversée,

les cellules photosensibles font face
au point opposé de l'ouverture de l’œil.

Ce qui nous crée un scotome,

là où le nerf optique
doit percer la rétine

pour atteindre la couche photosensible
qui se trouve derrière.

Les yeux des céphalopodes,
qui ressemblent aux nôtres,

mais ont évolué différemment,
possèdent une rétine qui fait face

à l'ouverture de l’œil, et par conséquent,
n'ont pas de scotome.

Certaines créatures disposent
d'une architecture différente.

L'Anableps, surnommé "poisson à 4 yeux",

possède des yeux divisés en deux sections,

ce qui lui permet de voir simultanément
sous et au-dessus de l'eau,

un avantage considérable pour repérer
proies et prédateurs potentiels.

Les yeux des chats sont dotés
d'une couche réfléchissante,

qui maximise la quantité de lumière
perceptible par l’œil,

conférant à ces prédateurs nocturnes
une excellente vision de nuit,

et cette luisance oculaire si caractéristique.

Ceci ne sont que quelques exemples de la
diversité dont regorge le royaume animal.

Si vous aviez à concevoir un œil,
que feriez-vous différemment ?

Cette question n'est pas aussi étrange
qu'elle le paraît.

Médecins et scientifiques imaginent
des structures d'yeux différentes

afin d'aider à concevoir de nouveaux
implants biomécaniques.

Et dans un futur pas si lointain,

les machines dotées de la précision
et de la flexibilité de l'oeil humain

seront peut-être à même de
surpasser leur propre évolution.