 |
Det här är faktiskt inte en ödla. Detta märkliga djur är en tuatara (Sphenodon punctatus). Den har ett tredje öga på hjässan, se texten nedan. Tuataran är den enda nu levande representanten för en urgammal kräldjursordning som kallas Rhynchocephalia. Djuret kallas också bryggödla, men är alltså inte en ödla. Kraniets uppbyggnad visar att den inte är nära släkt med ödlor och ormar. Tuataran finns numera endast på ett par öar utanför Nya Zeeland. Courtesy of Sid Mosdell from Encyclopedia of Life under Creative Commons Attribution 2.0 Generic License. |
|
Det finns många ryggradslösa djur med mer än två ögon. Men alla ryggradsdjur har väl två ögon? Nej, det finns faktiskt några ryggradsdjur med ett tredje öga. Ett av dem är tuataran, djuret på bilden ovan. Den är berömd för att ha ett tredje öga mitt på huvudets ovansida, ett så kallat hjässöga.
Man har spekulerat att de allra tidigaste ryggradsdjuren hade fyra ögon. Förutom det ögonpar som alla ryggradsdjur har i dag, så hade de kanske ett par uppåtriktade ögon på huvudets ovansida, möjligen ett till vänster och ett till höger. Med dessa hjässögon kunde dessa urryggradsdjur kanske upptäcka fiender i vattnet ovanför dem eller styra sina kropprörelser.
Många av de tidigaste vattenlevande ryggradsdjuren under devonperioden (för cirka 415-360 miljoner år sedan) hade faktiskt ett tredje öga mitt på hjässan. Sådana hjässögon fanns både hos de så kallade pansarrundmunnarna och hos många tidiga benfiskar. Hos de fyrfota landlevande ryggradsdjurens förfäder, de köttfeniga fiskarna, var de vanliga. Ett sådant tredje öga fanns kvar hos många av de tidiga groddjuren och reptilerna, bland annat hos therapsiderna (en grupp "däggdjursliknande reptiler"), våra egna förfäder. Men sedan försvann hjässögonen hos de flesta ryggradsdjur. Hjässögon finns i dag kvar hos nejonögonen, hos några fiskar, hos en del groddjur, hos några ödlor och hos tuataran. Tuatarans hjässöga är tillbakabildat, men det är försett med såväl hornhinna och lins som näthinna. Troligen producerar det ingen bild, utan registrerar bara ljusintensiteten. Detsamma gäller förmodligen för de andra nutida hjässögonen. Texten fortsätter under bilden.
Hjässögon styr dygnsrytmen
Hjässögonen är emellertid känsliga för ljus och mörker. Man vet inte mycket om deras funktioner. Men de mäter troligen dagslängden och korrigerar därmed djurens biologiska klockor. Alla djur har biologiska klockor med en inneboende dygnsrytm (cirkadiansk rytm), som är oberoende av yttre stimulering. Men klockorna tenderar att gå fel och då kan de påverkas av yttre stimulering, oftast dagsljus, som ställer klockorna rätt. Ljuset fungerar då som tidgivare.
Men varför tror man att det funnits inte ett, utan två hjässögon? Både hjässögonen och de vanliga ögonen bildas under embryots utveckling som utbuktningar från mellanhjärnan (diencephalon), den andra av hjärnans fem huvuddelar framifrån räknat. Hjässögonen bildas från mellanhjärnans tak. Det märkliga är att det hos ryggradsdjuren förekommer flera olika utbuktningar i mittlinjen från mellanhjärnans tak. Två sådana utbuktningar är pinealorganet och parapinealorganet. Hos nejonögonen bildar både pinealorganet och parapinealorganet ögonliknande strukturer, men pinealögat är bäst utvecklat. Hos groddjur bildas hjässögat troligen av pinealorganet och benämns frontalorgan, se bilden ovan. Hos tuataran och de hjässögonförsedda ödlorna utgörs hjässögat av parapinealorganet och kallas parietalöga.
Ljuskänsliga parapinealorgan och pinealorgan
De flesta ryggradsdjur som saknar hjässögon, har ett ljuskänsligt parapinealorgan eller pinealorgan under skalltaket. Många av dessa organ har förmodligen samma funktion som hjässögonen, alltså att med hjälp av ljus som tidgivare ställa om en överordnad biologisk klocka i hjärnan. Det handlar då om ljus som passerar igenom skalltaket. Hos en del av organen har man också visat att de insöndrar hormonet melatonin, som bidrar till att styra dygnsrytmen. I andra fall har organen kanske förlorat sin funktion. Hos vissa ryggradsdjur har man inte hittat några sådana organ.
Hos fåglar registreras ljus som passerar genom skalltaket av celler av pinealorganet. Hos höns har man visat att dessa celler känner av dygnets växlingar mellan ljus och mörker. Ljuset fungerar som tidgivare för biologiska klockor. En blind höna kan inte hitta ett korn, men den kan fortfarande korrigera sin dygnsrytm. Texten fortsätter under bilden.
 |
En schematisk bild som visar ett snitt genom tuatarans egenartade hjässöga. Hornhinnan (1) ligger i huden. Resten av ögat är en utbuktning från hjärnan, formad som en skaftad boll. Den övre delen av bollens vägg utgörs en förtjockad lins (2). Inuti bollen finns en glaskropp (3). Den nedre delen av bollens vägg utgörs av näthinnan (4). Man ser också vävnad utanför ögat (5) och blodkärl (6). Bollens skaft innehåller nervbanor (7). Synnerligen märkligt är att syncellerna är belägna vid näthinnans insida, närmast glaskroppen, precis som i bläckfiskarnas ögon. Utanför syncellerna ligger flera skikt av nervceller. I människans och andra ryggradsdjurs vanliga ögon ligger syncellerna vid näthinnans utsida, utanför nervcellsskikten. Detta innebär att ljuset måste passera genom nervcellsskikten innan det når syncellerna. Man har länge grubblat över detta till synes ofunktionella arrangemang. Se vidare artikeln "Bläckfiskens öga är uppbyggt nästan som människans" och läs om bläckfiskögon och fiskögon på andra sidor. Skillnaden mellan tuatarans hjässöga och våra ögon kan dock förklaras embryologiskt. Syncellerna anläggs på bollens insida i båda ögontyperna. Våra ögonanlag trycks emellertid ihop uppifrån, så att en tvåskiktad kopp bildas med en öppning överst. Den del av bollen som bildar linsen i tuatarans hjässöga bildar i stället näthinnan i våra ögon. Därför kommer syncellerna i våra ögon hamna vid näthinnans utsida. Våra ögonlinser bildas separat av den embryonala huden utanför koppen. From Brockhaus and Efron Encyclopedic Dictionary (1890—1907), in the public domain. |
|
Däggdjurens tallkottkörtel och hormonet melatonin
Pinealorganet har hos de däggdjuren, inklusive människan, omvandlats till en körtel som ligger innanför skalltaket. Den kallas tallkottkörteln eller epifysen och producerar bland annat hormonet melatonin. Däggdjurens tallkottkörtel innehåller inga ljuskänsliga celler. Hos däggdjuren är det i stället vissa nervceller i ögat som reagerar på det tidgivande ljuset med hjälp av det ljuskänsliga pigmentet melanopsin. Notera att dessa celler är nervceller. Syncellerna, det vill säga stavarna och tapparna, påverkar inte våra biologiska klockor. Hos däggdjur förmedlas de tidgivande dygnsrytmssignalerna till en parig kärna i hypofysen, en del av mellanhjärnan. Kärnan kallas nucleus suprachiasmaticus och fungerar som en överordnad biologisk klocka, som påverkar andra organ i kroppen. Den styr bland annat insöndringen av hormonet melatonin från tallkottkörteln. Värt att notera är att det finns många biologiska klockor i kroppen, kanske i varje organ eller till och med i varenda cell. Dessa klockor styrs till stor del av den överordnade klockan i nucleus suprachiasmaticus. Men många av dem kan sannolikt också ticka självständigt, styrda av andra tidgivare än ljuset.
Hormonet melatonin har påvisats hos bland annat groddjur, fåglar och däggdjur. Hos grodor kan detta hormon åstadkomma färgväxling genom att påverka vissa celler i huden. Läs om grodors färgväxling på en annan sida. Hos människor är melatonin ett natthormon som insöndras under den mörka tiden av dygnet. Som nämnts styrs insöndringen av melatonin av den överordnade klockan i nucleus suprachiasmaticus. Melatoninet i sin tur styr en rad dygnsrytmer i kroppen, till exempel växlingen mellan vakenhet och sömn. Det har också föreslagits att puberteten utlöses av minskande melatoninhalter hos barnet, men det finns fakta som talar emot detta. Texten fortsätter under bilden.
 |
Filosofen Descartes bild av tallkottskörteln (inritad röd pil) som ett gränssnitt mellan kropp och själ. Han ansåg att information från sinnena, här från ögonen, överförs till själen via tallkottskörteln, och att själen styr vårt beteende, här muskelsammandragning. Se vidare huvudtexten nedan. Cyniker har påstått att Sveriges mest betydelsefulla insats i filosofins historia är att ha tagit död på Descartes. Den bildade drottning Kristina kallade nämligen filosofen till sitt hov. Där avled han år 1650 i lunginflammation, enligt äldre källor på grund av ovana vid Sveriges kalla och ruggiga klimat. In the public domain. |
|
Den store 1600-talsfilosofen Descartes ansåg att själen samverkar med kroppen via tallkottskörteln. Han ansåg också att själen inte är materiell, utan att den existerar skild från kroppen och opåverkad av naturens lagar. Denna teori är förstås numera förkastad. Men mycket är ännu oklart när det gäller tallkottskörtelns och melatoninets roll hos människan och andra djur. Descartes gjorde bestående insatser inom matematik och optik, notera ljusets brytning i ögonlinserna på bilden ovan.
Läs mer om biologiska klockor och om djur med väldigt många ögon på andra sidor.
Referenser
Texten har uppdaterats och utökats år 2017.
R. C. Brusca and G. J. Brusca: Invertebrates (Sinauer, 2nd ed, 2003).
P. Ekström and H. Meissl: Evolution of photosensory pineal organs in new light, the fate of neuroendocrine photoreceptors (Philosophical Transactions of the Royal Society London B 358:1679-1700, 2003).
R.W. Hill, G.A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (3rd ed, Sinauer, 2012).
K. Okano et al.: Diversity of opsin immunoreactivities in the extraretinal tissues of four anuran amphibians (Journal of Experimental Zoology 286:136-142, 2000).
I. R. Schwab and G. R. O'Connor: The lonely eye (British Journal of Ophthalmology 89:256, 2005).
S. Tamotsu and Y. Morita: Photoreception in pineal organs of larval and adult lampreys, Lampetra japonica (Journal of Comparative Physiology A 159:1-5, 1986).
Béla Vigh, I. Vigh-Teichmann, K. Debreceni and J. Takács:Similar fine structural localization of immunoreactive glutamate in the frog pineal complex and retina (Archive of Histology and Cytology 58:37-44, 1995).
Till början på sidan
Till "Djurfakta"
|
