مرج البحرين يلتقيان بينهما برزخ لا يبغيان

مرج البحرين يلتقيان بينهما برزخ لا يبغيان

الدكتور منصور أبوشريعة العبادي\جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية  

 

 

 

 

 

 

لقد تحدث القرآن الكريم قبل أربعة عشر قرنا عن ظاهرة فيزيائية عجيبة لا يمكن للبشر  مشاهدتها بأم أعينهم بل إن إكتشافها من قبل العلماء في نهاية القرن التاسع عشر  كان أقرب ما يكون للمعجزة لكونها تحدث في داخل البحار وكذلك فإنه لا يمكن رؤيتها حتى لو تم الوصول لمكان حدوثها.  وهذه الظاهرة الفيزيائية هي وجود  حاجز أو فاصل  بين المياه المالحة والمياه العذبة عند إلتقائهما في مكان ما وكان مستوى الماء العذب أعلى من مستوى الماء المالح وهذا الحاجز يحول دون حركة كل من المائين بإتجاه بعضهما البعض فلا يمتزجان. ولقد أكد القرآن الكريم على وجود هذه الظاهرة  العجيبة في ثلاث آيات قرآنية وهي في قوله تعالى ( وَهُوَ الَّذِي مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ هَذَا عَذْبٌ فُرَاتٌ وَهَذَا مِلْحٌ أُجَاجٌ وَجَعَلَ بَيْنَهُمَا بَرْزَخًا وَحِجْرًا مَحْجُورًا ) الفرقان53 وقوله عز  وجل ( أَمَّنْ جَعَلَ الأرْضَ قَرَارًا وَجَعَلَ خِلالَهَا أَنْهَارًا وَجَعَلَ لَهَا رَوَاسِيَ وَجَعَلَ بَيْنَ الْبَحْرَيْنِ حَاجِزًا أَإِلَهٌ مَعَ اللَّهِ بَلْ أَكْثَرُهُمْ لا يَعْلَمُونَ ) النمل 61 وقوله سبحانه ( مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ يَلْتَقِيَانِ  بَيْنَهُمَا بَرْزَخٌ لَا يَبْغِيَانِ  فَبِأَيِّ آلَاءِ رَبِّكُمَا تُكَذِّبَانِ ) الرحمن 19-21.

 

لقد إنقسم علماء تفسير  القرآن الكريم إلى فريقين عندما أتوا على تفسير  هذه الآيات القرآنية وبالذات المقصود بالحاجز أو البرزخ الموجود بين البحرين. فقد قال الفريق الأول أن الحاجز  هو كيان مادي مشاهد وهو اليابسة التي تفصل ما بين البحار والأنهار  فتحول دون إختلاط مياها ببعضها البعض. أما الفريق الثاني من المفسرين فقد قالوا أن هذه الحاجز  هو  حاجز معنوي أي غير مادي يمنع إختلاط مياه البحار المالحة مع مياه الأنهار العذبة عند منطقة إلتقائهما. ومن الواضح أن الرأي الأول يجافي الحقيقة ويتعارض بشكل واضح مع مدلولات هذه الآيات وخاصة آيات سورة الرحمن التي تؤكد على أن البرزخ ينشأ عند إلتقاء ماء البحرين وكذلك فإن البرزخ وكذلك الحجر المحجور لا يمكن تفسيرها بأي حال من الأحوال على أنها اليابسة التي تفصل بين البحار والأنهار.  وكذلك فإنه لا يوجد  وجه إعجاز  واضح يفحم الكافرين بوجود الله عز وجل في كون اليابسة هي الفاصل الذي يفصل بين البحار والأنهار .  أما منتهى الإعجاز  في الخلق أن تلتقي البحار المالحة مع البحار  العذبة بدون أن تختلط مياههما من خلال وجود هذا البرزخ العجيب. أما كلمة المرج التي وردت في هذه الآيات فتعني عملية الخلط أو الجمع بين مياه البحرين في مكان واحد. وسنبين في هذه المقالة أن وجود البرزخ بين المياه العذبة والمياه المالحة معجزة كبرى من معجزات الله في هذا الكون ولولاه لأصبحت حياة البشر وبقية الكائنات الحية في خطر بسبب شح المياه العذبة على سطح الأرض.

يتجمع ما نسبته 97% من الماء الموجود على سطح الأرض في محيطات وبحار الأرض على شكل ماء مالح والتي تغطي ما يقرب من سبعين بالمائة من سطح الأرض.  بينما تبلغ نسبة المياه العذبة في الأرض  ثلاثة بالمائة فقط وتقدر بما يقرب من مائة مليون كيلومتر مكعب وهي موزعة على اليابسة على شكل جليد في مناطق القطبين وعلى شكل ثلوج في المرتفعات الشاهقة و كمياه جوفية في طبقات القشرة الأرضية وكمياه سائلة في البحيرات والأنهار  والجداول والتربة وكبخار ماء في الغلاف الجوي .  فالمياه المتجمدة في القطبين تشكل سبعين بالمائة من مياه اليابسة أي ما يقرب من سبعين مليون كيلومتر مكعب . أما المياه الجوفية فتشكل عشرين بالمائة من مياه اليابسة أي ما يقرب من عشرين مليون كيلومتر مكعب. وأما مياه البحيرات العذبة فتشكل ثلاثة بالعشرة بالمائة من مياه اليابسة أي ما يقرب من ثلاثمائة ألف كيلومتر مكعب ومثلها تقريبا في البحيرات المالحة.  وأما المياه الموجودة في التربة فتشكل واحد ونصف بالعشرة بالمائة من مياه اليابسة أي ما يقرب من مائة وخمسون ألف كيلومتر مكعب. وأما المياه الموجودة في الغلاف الجوي على شكل بخار فتشكل ثلاثة بالمائة بالمائة من مياه اليابسة أي ما يقرب من ثلاثين ألف كيلومتر مكعب. أما مياه الأنهار  والجداول فتشكل ثلاثة بالألف بالمائة من مياه اليابسة أي ما يقرب من ثلاثة آلاف كيلومتر مكعب.

 تشير الدراسات إلى أن ما يزيد عن خمسين بالمائة من سكان العالم يعتمدون على المياه الجوفية لشربهم وري مزروعاتهم  وسقاية مواشيهم. وتشير  كذلك إلى أن سبعين بالمائة من سكان العالم يعيشون على شواطيء المحيطات والبحار  ويعتمدون في الغالب على المياه الجوفية التي تكون على شكل أنهار خفية تجري تحت سطح الأرض وتصب في هذه المحيطات والبحار.  إن هذه المياه الجوفية العذبة تختلط بشكل مباشر بمياه المحيطات والبحار المالحة إلى أعماق كبيرة تحت سطح مستوى البحر.  وكان من المفترض أن تتلوث المياه الجوفية العذبة بمياه البحار  الشديدة الملوحة بسبب هذا الإختلاط إلا أن البشر  لم يحدث أن إشتكوا من  مثل هذا التلوث ودون معرفة السبب الذي يحول دون هذا التلوث.

ولقد تم إثبات وجود حاجز  مائي بين المياه الجوفية العذبة ومياه البحار المالحة من قبل العالم الهولندي غيبن (Baden-Ghyben) في عام 1888م   ومن قبل العالم الألماني هيرزبيرغ (Herzberg) في عام 1901م. ولقد تمكن العالمان وبشكل مستقل من إشتقاق علاقة تحدد عمق الحاجز  عن سطح البحر  ولهذا سميت العلاقة بإسميهما وهي علاقة غيبن-هيرزبيرغ (Ghyben-Herzberg relation).  وتعتمد العلاقة في إشتقاقها على حقيقة أن كثافة الماء المالح تزيد عن كثافة الماء العذب بنسبة 41 إلى 40 حيث تبلغ كثافة الماء المالح 1.025 غرام لكل سنتيمتر مكعب بينما تبلغ كثافة الماء العذب  غرام واحد لكل سنتيمتر مكعب, وبناء على هذه الحقيقة وجد العالمان أن عمق الحاجز  الموجود بين المائين تحت سطح البحر  يبلغ أربعين ضعف إرتفاع مستوى الماء العذب  فوق سطح البحر. وهذا يعني أن مثل هذا الحاجز لن ينشأ إذا تساوى مستوى الماء العذب مع مستوى الماء المالح. وهذا الحاجز  المائي يكون على شكل جدار  من الماء يحيط تماما بكامل المياه الجوفية من جهة الماء المالح ويبدأ أعلاه من سطح البحر المالح ويمتد إلى الأسفل ولكن ليس بشكل رأسي بل يميل بشكل منحني بإتجاه المياه العذبة إلى أن يصل إلى قاع المياه العذبة . لقد تبين لهذين العالمين أن وجود مثل الحاجز بين الماء المالح والماء العذب يمنع منعا باتا إنتشار  جزيئات الملح من الماء المالح إلى الماء العذب وهو ما يخالف القانون الطبيعى الذي ينص على أن جزيئات المادة في السوائل والغازات تنتشر من الوسط الأكثر تركيزا إلى الوسط الأقل تركيزا بهذه الجزيئات. إن الحاجز الذي ينشأ بين الماء المالح والماء العذب ليس حدا فاصلا  (sharp boundary) لا عرض له بل هو منطقة لها سمك محدد يهبط فيها تركيز الملح بشكل تدريجي من مستواه في جهة الماء المالح إلى مستواه في جهة الماء العذب أطلق عليها اسم الماء الآسن أو الكريه (brackish water or fresh/salt mixture). وقد أطلق العلماء إسم برزخ الماء المالح- الماء العذب  (saltwater-freshwater interface or transition)  على هذا الحاجز المائي الذي يفصل ما بين المائين. 

 

 

ولقد جاءت الكلمات القرآنية التي تصف هذا الحاجز المائي في غاية الدقة فقد وصفه بأنه برزخ ( interface) والبرزخ كما هو معروف هو مرحلة أو حالة إنتقالية ( transition state) تقع بين مرحلتين أو حالتين مختلفتين. وأما كلمتي "حجرا محجورا" فتصف هذا الحاجز  بأنه كالحجر   بكسر الحاء والذي يحجر  أو يمنع دخول الأشياء إليه وهذا ما يقوم به هذا الحاجز أو البرزخ المائي حيث يمنع دخول الماء المالح إليه من جهة البحر المالح وكذلك الحال مع الماء العذب. إن حركة الماء في داخل البرزخ محدودة جدا بعكس حركة الماء المالح والماء العذب المحيطة به ولذا فإنه يعتبر ماء راكدا وتتعرض المواد العضوية في داخله للتعفن وتنبعث منه رائحة كريهة ولذا سمي بالماء الآسن أو الكريه (brackish water).  أما قوله تعالى "بينهما برزخ لا يبغيان" فهي تعبر عن الوظيفة الرئيسية لهذا البرزخ المائي وهي منع تدفق واختلاط الماء المالح من البحر المالح مع الماء العذب في البحر العذب وكذلك العكس. وكذلك أكدت إحدى الآيات التي تتحدث عن البرزخ المائي أن هذه الظاهرة تحدث بشكل رئيسي عند إلتقاء البحار المالحة والبحار العذبة.

إن ظاهرة حدوث البرازخ المائية تنشأ عند إلتقاء الكتل المائية المالحة مع العذبة كما هو الحال مع إلتقاء المياه الجوفية العذبة مع مياه المحيطات والبحار المالحة وكذلك إلتقاء مياه الأنهار  العذبة مع مياه البحار عند مصابها وكذلك إلتقاء المياه العذبة الناتجة من ذوبان الجليد القطبي في مياه البحار المالحة المحيطة بها.  وتتجلى ظاهرة البرازخ المائية أكثر ما تتجلى في الجزر الصغيرة الموجودة في المحيطات فمياه المحيطات المحيطة بهذا الجزر وبضغطها الهائل قادرة على تلويث المياه الجوفية الموجودة فيها بشكل كامل لولا عناية الله عز وجل بمخلوقاته من خلال إبداعه لهذه البرازخ المائية. وتظهر  مياه الجزر الجوفية على شكل عدسات كروية تحيط بها مياه البحار المالحة من كل ناحية ولذا سميت بعدسات غيبن-هيرزبيرغ (Ghyben-Herzberg lens). إن البرازخ المائية لا يقتصر دورها على منع إختلاط المياه المالحة مع المياه الجوفية العذبة بل تقوم برفع مستوى هذه المياه من خلال دخول المياه المالحة تحت المياه العذبة التي تطفو فوقها بسبب إنخفاض كثافتها نسبيا.

ويتخوف العلماء من أن يؤدي الضخ الجائر  للمياه الجوفية الموجودة عند شواطيء المحيطات والبحار إلى إختفاء البرازخ المائية فيها وذلك عندما يصبح مستوى المياه الجوفية مساويا لمستوى سطح البحار. وفي حالة إختفاء البرزخ المائي فإن مياه البحار  المالحة ستتغلغل في المياه الجوفية العذبة وتحولها إلى مياه مالحة غير صالحة للشرب فيما يسمى بتغلغل أو تداخل المياه المالحة (Saltwater intrusion).

 

إن مثل هذا الإكتشاف المذهل للبرازخ المائية لا يدع لأي إنسان عاقل ومنصف أن يشك في صدق هذا القرآن الكريم والذي أشار إلى وجود  هذه البرازخ وبين مواصفاتها ودورها في منع مياه البحار المالحة من تلويث المياه العذبة رغم اختلاطهما الظاهري.  إن معظم البشر  اليوم وهم يعيشون في القرن الواحد والعشرين يجهلون وجود هذه الحواجز المائية بين المياه المالحة والعذبة رغم أن حياة أكثرهم تقوم على هذه الظاهرة العجيبة. وفي المقابل هل يمكن لبشر عاش قبل أربعة عشر قرنا أن يؤكد على وجود مثل هذه الحواجز التي لا يمكن أن ترى ويحدد كذلك الدور البالغ الأهمية الذي تلعبه في حياة البشر وغيرهم من الكائنات الحية. وصدق الله العظيم القائل (سَنُرِيهِمْ آيَاتِنَا فِي الآفَاقِ وَفِي أَنْفُسِهِمْ حَتَّى يَتَبَيَّنَ لَهُمْ أَنَّهُ الْحَقُّ أَوَلَمْ يَكْفِ بِرَبِّكَ أَنَّهُ عَلَى كُلِّ شَيْءٍ شَهِيدٌ) فصلت 53 والقائل سبحانه (وَقُلِ الْحَمْدُ لِلَّهِ سَيُرِيكُمْ آيَاتِهِ فَتَعْرِفُونَهَا وَمَا رَبُّكَ بِغَافِلٍ عَمَّا تَعْمَلُونَ) النمل 93.

 

 

 

العلماء يكتشفون أسرار الشبكية المعكوسة في الفقاريات

العلماء يكتشفون أسرار الشبكية المعكوسة في الفقاريات

الدكتور منصور أبوشريعة العبادي \ جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية

لقد أصيب علماء الأحياء بالدهشة عندما اكتشفوا أن الخلايا الحساسة أو المستقبلة للضوء ( photoreceptors or photocells) في شبكية أعين الفقاريات (vertebrate ) غير موجهة بإتجاه الضوء القادم إليها من العدسة بل تم عكسها إلى الخلف بعيدا عن مصدر الضوء. وليس هذا فحسب بل إن الألياف التي تخرج من هذه الخلايا وكذلك الخلايا العصبية التي تعالج النبضات العصبية التي تولدها الخلايا الضوئية والشرايين والأوردة التي تغذي هذه الخلايا يتم وضعها على سطح الشبكية المقابل للضوء مكونة عشرة طبقات من الخلايا والتي يجب على الضوء أن يمر من خلالها كي يصل إلى الخلايا الضوئية.  أما في عيون اللافقاريات (invertebrate) فإن هذه الخلايا قد تم توجيهها بإتجاه الضوء وهو الإتجاه الطبيعي والمنطقي لمثل هذه الخلايا لكي تعمل بكفاءة عالية.

ولقد أقام الملحدون من أنصار نظرية التطور وغيرهم ضجة كبيرة حول هذه الشبكية المعكوسة (inverted retina) قالوا فيها أن هذه الشبكية المعكوسة دليل على أن الصدفة هي التي صممت وصنعت هذه العين حيث أن مثل هذه الغلطة في التصميم لا يمكن أن يقع فيها أي مصمم عاقل وهذا يعني على حسب استنتاجهم أنه لا وجود للإله الذي يؤمن به بعض البشر والذي يقولون عنه  أنه لا حدود لعلمه وقدرته.  يقول أحد هؤلاء الملحدين وهو عالم الأحياء التطورية الشهير داوكنز (Clinton Richard Dawkins) ما نصه ( من الطبيعي أن يفترض أي مهندس أن الخلايا الضوئية يجب أن تتجه نحو الضوء وتمتد أسلاكها من خلفها إلى الدماغ وسيضحك من أي إقتراح تكون فيه هذه الخلايا موجهة بعيدا عن الضوء بينما تقع أسلاكها أمامها قريبا من الضوء. وهذا ما يحصل بالفعل في شبكيات كل الفقاريات حيث تقع الخلايا الضوئية في الخلف بينما تبرز أسلاكها في الجهة المقابلة للضوء والتي تسير على سطح الشبكية إلى نقطة تغوص فيها في ثقب في الشبكية تسمى البقعة العمياء لتكون العصب البصري. وهذا يعني أن الضوء بدلا من أن يذهب مباشرة إلى الخلايا الضوئية عليه أن يمر بغابة من الأسلاك المتشابكة  والذي من المفترض أن يتعرض على الأقل لبعض من التوهين والتشويه ( في الحقيقة ليس كثيرا ولكن يبقى أنه مبدأ الأشياء الذي يزعج أي مهندس عاقل). لا أعرف التفسير الدقيق لهذا التصرف الغريب ولكن فترة التطور الخاصة بذلك بالغة القدم) وعلى القارئ أن يتذكر أن داوكنز يعترف أن الضوء الذي يصل الى الخلايا الضوئية بعد مروره في غابة الأسلاك المتشابكة التي تقع أمامها لا يتأثر كثيرا وكيف له أن لا يعترف وهو يرى أن جميع الحيوانات الفقارية وعلى رأسها الإنسان ترى الأشياء بدقة بالغة حتى في أقل الأضواء خفوتا!  

 Dawkins said (Any engineer would naturally assume that the photocells would point towards the light, with their wires leading backwards towards the brain. He would laugh at any suggestion that the photocells might point away, from the light, with their wires departing on the side nearest the light. Yet this is exactly what happens in all vertebrate retinas. Each photocell is, in effect, wired in backwards, with its wire sticking out on the side nearest the light. The wire has to travel over the surface of the retina to a point where it dives through a hole in the retina (the so-called ‘blind spot’) to join the optic nerve. This means that the light, instead of being granted an unrestricted passage to the photocells, has to pass through a forest of connecting wires, presumably suffering at least some attenuation and distortion (actually, probably not much but, still, it is the principle of the thing that would offend any tidy-minded engineer). I don’t know the exact explanation for this strange state of affairs. The relevant period of evolution is so long ago)

 

وسيتبين للقارئ من خلال الشرح التالي أن الشبكية المعكوسة في الفقاريات معجزة كبرى تدل على أن الذي صممها خالق لا حدود لعلمه وقدرته كما أثبت ذلك العلماء المشتغلون في هذا المجال. فلقد دفعت هذه الظاهرة العجيبة العلماء دفعا لمعرفة أولا الأسباب التي دعت مصمم هذه العين لعكس شبكيتها وثانيا لكشف الأسرار المتعلقة بقدرة هذه الشبكية على العمل بكفاءة منقطعة النظير رغم وجود الخلايا الضوئية خلف عدة طبقات من الخلايا والألياف العصبية والأوردة والشرايين. وقبل شرح هذه الأسباب والأسرار نقول لداوكنز ولأمثاله من الملحدين كان عليك أن لا تضحك من هذه التصميم الغريب للشبكية المعكوسة طالما أنك تعترف أن وظيفة العين لم تتأثر كثيرا جراء هذا الإجراء. بل كان عليك أن تعجب أشد العجب من هذا التصميم البارع فالعين تعمل على أكمل وجه وترى الصور بمنتهى الوضوح حتى في أخفت الأضواء رغم هذا الذي تقول أنه خطأ في تصميم الشبكية وصدق الله العظيم القائل في محكم تنزيله "الَّذِي خَلَقَ سَبْعَ سَمَوَاتٍ طِبَاقًا مَا تَرَى فِي خَلْقِ الرَّحْمَنِ مِنْ تَفَاوُتٍ فَارْجِعِ الْبَصَرَ هَلْ تَرَى مِنْ فُطُورٍ ثُمَّ ارْجِعِ الْبَصَرَ كَرَّتَيْنِ يَنْقَلِبْ إِلَيْكَ الْبَصَرُ خَاسِئًا وَهُوَ حَسِيرٌ" تبارك 3-4. ونقول كذلك  لهذا العالم الجاهل وأمثاله هل يمكن لمن قام بتصميم جميع أجزاء العين البالغة التعقيد على أكمل وجه كما شرحنا في مقالة العين البشرية يعجز عن إدراك حقيقة أن الخلايا الحساسة للضوء يجب أن توجه باتجاه مصدر الضوء. ولو أن الصدفة هي التي صممت العين كما يدعي لكان لزاما أن تكون هذه الخلايا موجه باتجاه الضوء فالصدفة لا تفكر ولا تصمم بل  تترك الأشياء تتصرف وفق قوانين الطبيعة. بل إن هذه الشبكية المعكوسة لهي أكبر دليل على أن الذي قام بتصميمها إله لا حدود لعلمه وقدرته فلو أننا طلبنا من جميع مهندسي العالم تصميم كميرة تلفزيونية يقع فلمها الحساس للضوء خلف شبكة معقدة من الأسلاك ومن ثم تقوم بوظيفتها على أكمل وجه لفشلوا فشلا ذريعا في عمل ذلك. وفي المقابل نجد أنه على الرغم من وجود الخلايا الحساسة للضوء في العين خلف هذه الشبكة المعقدة من الخلايا والألياف العصبية والأوردة والشرايين إلا أنها تقوم بوظيفتها على أكمل وجه بحيث يستطيع الإنسان قراءة الأحرف الكتابية الصغيرة على ضوء شمعة أو حتى على ضوء القمر. وفي هذه الشبكية المعكوسة يتحدى الله البشر لا ليصنعوا أجهزة بصرية مثلها بل فقط أن يقوموا بحل لغز قدرة الخلايا الحساسة للضوء على إلتقاط الضوء رغم وجود عدة طبقات من الخلايا العصبية والشرايين أمامها. وحتى يتمكن القارئ من فهم أسرار الشبكية المعكوسة لا بد من شرح مختصر لتركيب الشبكية في العين البشرية كما شرحنا ذلك في مقالة العين البشرية المنشورة على هذه المدونة.

تغطي شبكية العين ما مساحته أحد عشر سنتيمتر مربع من الجدار الداخلي للعين في الجزء الخلفي منها والمقابل للعدسة أي ما يعادل 72 % من مساحة جدار العين الداخلي. وتتكون الشبكية من نوعين من الخلايا الحساسة للضوء وهي العصيات (rods) التي تستجيب لشدة الضوء فقط بغض النظر عن لونه وهي شديدة الحساسية للضوء الخافت وكذلك لحركة الأجسام ويبلغ عددها مائة وثلاثون مليون خلية تقريبا.  أما النوع الثاني فهي المخاريط (cones) والتي تستجيب للضوء الشديد أي أنها منخفضة الحساسية ولكنها في المقابل قادرة على تمييز الألوان حيث يوجد منها ثلاثة أنواع تستجيب للألوان الرئيسية الثلاث وهي الأحمر والأخضر والأزرق ويبلغ عددها سبعة ملايين خلية تقريبا موزعة بنسبة 64 % للحمراء و 32% للخضراء و 4% للزرقاء. وتتوزع الخلايا الضوئية بكثافة غير منتظمة على سطح الشبكية حيث تصل كثافتها إلى ما يقرب من مائة وستون ألف في المليمتر المربع الواحد عند مركزها ثم تقل تدريجيا عند الأطراف. وعلى الرغم من أن عدد المخاريط أقل بكثير من العصي إلا أن معظمها موجود في المقلة (Macula) التي لا يتجاوز قطرها ثلاثة مليمترات وفي مركز المقلة توجد منطقة لا يتجاوز قطرها ملليمتر ونصف تسمى النقرة (Fovea) فيها أكبر كثافة للمخاريط والتي تم تصغير قطرها بالنسبة للمخاريط الأخرى وذلك للحصول على أكبر كثافة ممكنة وفي مركز النقرة توجد منطقة تخلو تماما من العصي. إن منطقة المقلة تقع تماما أمام العدسة البلورية وهي المسؤولة عن الرؤية المركزية فجميع الأجسام التي تقع ضمن زاوية رؤيا تبلغ سبعة عشر درجة ترتسم صورها على هذه المنطقة التي لا يتجاوز قطرها الثلاث مليمترات. ولتوضيح ضخامة هذا العدد من الخلايا الحساسة للضوء نذكر أن عدد النقاط الضوئية (pixels) بألوانها الثلاث الموجودة على شاشات التلفزيونات الملونة لا يتجاوز المليون نقطة وموزعة على مساحة قد تصل لنصف متر مربع. ولا زال المهندسون يعملون جاهدين على تصنيع تلفزيونات بقدرة تمييز تضاهي قدرة تمييز العين البشرية بما يسمى التلفزيونات عالية الوضوح (High Defention) حيث بلغ عدد النقاط إلى مليوني نقطة. أما المناظر التي تقع خارج نطاق الرؤيا المركزية والتي قد تصل زاوية الرؤيا فيها إلى ما يقرب من مائتي درجة فإنها ترتسم على بقية الشبكة ولكن بقدرة تمييز أقل بكثير من تلك التي في المقلة.

 

إن مهمة العصي والمخاريط كخلايا حساسة للضوء هو تحويل شدة الضوء وكذلك لونه إلى إشارات عصبية كهربائية  يتم إرسالها من خلال العصب البصري إلى الدماغ ليقوم برسم صورة الشيء المرئي في خلاياه العصبية. إن عملية التحويل هذه عملية بالغة التعقيد تمكن العلماء من كشف بعض أسرارها حيث يوجد في هذه الخلايا نوع من البروتينات يسمى الرودبسن له أربعة أشكال فالشكل الأول موجود في العصي ويستجيب لجميع ترددات الطيف المرئي والذي يمتد من 400 إلى 700 نانومتر. أما الأشكال الثلاثة الباقية فهي موجودة في أنواع المخاريط الثلاثة بحيث يوجد شكل واحد فقط لكل نوع من هذه الأنواع فالبروتين الموجود في المخاريط الحمراء يستجيب لترددات المنطقة الحمراء من الطيف المرئي  وكذلك هو الحال للبروتينات الموجودة في المخاريط الخضراء والزرقاء. وعندما يسقط فوتون من الضوء على أحد العصي أو المخاريط وله تردد يقع ضمن نطاق استجابته فإنه يقوم بتفكيك أحد روابط البروتين الحساس للضوء مما يجبره على تغيير شكله ثم يقوم هذا البروتين المعدل بقدح سلسلة طويلة ومعقدة من التفاعلات الكيميائية تنتهي بإنتاج نبضة كهربائية تذهب باتجاه العصبونات المرتبطة بهذه الخلية الحساسة للضوء. وتتكون خلايا العصي والمخاريط من جزء أمامي يحتوي على رزمة كبيرة من الأقراص التي تحتوي على البروتين الحساس للضوء وجزء خلفي يحتوي على النواة وعلى المكونات التي تنتج النبضات الكهربائة وعلى أطراف عصبية ترتبط بالخلايا العصبية المتصلة بها. 

 

وبما أن عدد خلايا العصي والمخاريط  في الشبكية يصل إلى ما يقرب من مائة وسبعة وثلاثين مليون فإن ربط هذا العدد الهائل من الخلايا بمركز الإبصار باستخدام ليف بصري واحد لكل خلية يتطلب أن يكون قطر العصب البصري خمسة أضعاف مما هو عليه وهذا سيحتل حيزا كبيرا  من حجم الدماغ وكذلك من مساحة الشبكية. وكذلك فإن هذا العدد الهائل من الألياف العصبية سيكون عدد كبير من الطبقات على سطح الشبكية المواجه للضوء.  ولذلك فقد تم تقليص عدد ألياف العصب البصري إلى ما يزيد قليلا عن مليون ليف مما تطلب إنشاء شبكة معقدة وذكية من الخلايا العصبية داخل الشبكية تقوم بربط مخارج مائة وثلاثون مليون من العصي وسبعة ملايين من المخاريط  بمداخل مليون ليف عصبي. ويوجد في شبكة التحويل هذه أربعة أنواع من الخلايا العصبية تقوم بوظائف متعددة ومحددة ومعقدة أولها الخلايا ثنائية القطبية (Bipolar cells) وهي تقوم بتجميع مخارج عدة خلايا ضوئية لتنتج مخرجا واحدا فقط وذلك لتقليص عدد الألياف الذاهبة للدماغ وكذلك التحكم بعدد النبضات التي تمرر من خلالها بإتجاه الدماغ. ويوجد أحد عشر نوعا من الخلايا ثنائية القطبية منها نوع واحد يرتبط بالعصي أما العشرة الباقية فترتبط بالمخاريط وقد يصل عدد العصي المرتبطة بخلية عصبية ثنائية القطبية إلى ما يزيد عن مائة عند أطراف الشبكية وينزل إلى عدة عصي عند مركزها. وبما أن المخاريط الموجودة في مركز الشبكية هي المسؤولة عن الرؤية المركزية وكذلك عن تحديد اللون فإنه يتم في الغالب ربط  مخروط واحد فقط بخلية عصبية واحدة  وقد يزيد إلى عدة مخاريط عند الأطراف. وربما يسأل سائل عن الفائدة من وجود هذا العدد الكبير من العصي وينتهي الأمر بربط مائة منها بخلية عصبية واحدة والجواب على هذا هو لزيادة مدي رؤية العين من خلال زيادة مساحة الشبكية وكذلك زيادة حساسيتها للضوء الخافت جدا حيث أن احتمالية إلتقاط عدد قليل من الفوتونات الضوئية يزداد مع زيادة عدد العصي وغالبا ما يتم هذا خارج منطقة الرؤيا المركزية حيث لا يلزم درجة تمييز عالية. أما النوع الثاني فهي الخلايا الأفقية (Horizontal cells) وهي ترتبط من خلال أطرافها  بالوصلات التي تربط العصي والمخاريط بالخلايا ثنائية القطبية وهي تعمل على تنسيق وتنظيم معدلات مرور النبضات الكهربائية الخارجة من الخلايا ثنائية القطبية فقد يوقف بعضها تماما أو يقلل معدلات بعضها. أما النوع الثالث فهي خلايا الجانجليون (Ganglion cells) وهي ترتبط من طرف بالخلايا ثنائية القطبية حيث تستقبل منها النبضات الكهربائية وبالألياف العصبية من الطرف الآخر حيث تمرر النبضات الكهربائية من خلاله إلى خلايا الدماغ في مركز الإبصار. وقد ترتبط كل خلية من هذه الخلايا بعدد  من الخلايا ثنائية القطبية وذلك للحصول على مزيد من التقليص في عدد الألياف اللازمة لنقل الصور إلى الدماغ والقيام بالمعالجة التي تتعلق بألوان الصور. أما النوع الرابع من الخلايا العصبية فهي خلايا أمسراين (Amacrine cells)  وهي كالخلايا الأفقية تعمل على تنسيق عمل خلايا الجينجليون المتجاورة من خلال تنظيم معدلات مرور النبضات الكهربائية.

تتوزع الخلايا العصبية على جميع سطح الشبكية ولذلك فإن جميع الألياف العصبية الخارجة منها تسيير بشكل شعاعي باتجاه مركز الشبكية وتتجمع في منطقة صغيرة تسمى القرص البصري (optic disc)  تقع على بعد خمسة ملليمترات من مركز الشبكية لتخرج هذه الألياف من جدار العين على شكل كيبل يسمى العصب البصري (optic nerve) الذي يبلغ قطره عند الشبكية مليمتر ونصف. وتخلو منطقة العصب البصري عند الشبكية تماما من الخلايا الحساسة للضوء ولذلك فإن أي صورة ترتسم عليها لا يمكن رؤيتها أبدا ولذلك سميت هذه المنطقة بالبقعة العمياء (blind spot). ولكن نظرا لأن مركز الإبصار يبني الصورة النهائية من صورتين مأخوذتين من عينين  فإنه من النادر أن تظهر البقعة العمياء في المشاهد التي نراها. وتغطي طبقة الألياف العصبية نسيج داعم يسمى الغشاء المحدد الداخلي (inner limiting membrane) والذي يقوم بحفظ جميع طبقات الشبكية داخله والبالغ عددها عشرة طبقات. ويبلغ سمك الشبكية في المتوسط 250 ميكرومتر أو ربع ملليمتر وهي أقل سمكا في مركز النقرة حيث تبلغ 150 ميكرومتر وأكبر سمكا عند حواف النقرة حيث تبلغ 300 ميكرومتر. وتحيط بطبقة الخلايا الضوئية من الداخل طبقة بالغة الأهمية تسمى النسيج الطلائي الصبغي الشبكي (retinal pigmented epithelium (RPE) تلعب دورا كبيرا في تمكين الخلايا الضوئية من القيام بوظيفتها. وتحتوي الشبكية على نوع من الخلايا تسمى خلايا مولير (Müller cells) وهي خلايا طولية أسطوانية الشكل  تمتد من الغشاء المحدد الداخلي إلى أن تصل إلى الخلايا الضوئية وتقوم بوظائف متعددة كتنظيم محتويات السائل ما بين الخلوي (retinal extracellular fluid) والذي يغذي الخلايا العصبية في الشيكية وكداعم ميكانيكي (mechanical support) لهذه الخلايا. أما الوظيفة الأعجب لخلايا مولير والتي كشفت أحد أسرار الشبكية المعكوسة فهي عملها كمرشد للموجات الضوئية (optical waveguide) حيث تقوم بنقل الضوء من سطح الشبكية الداخلي إلى الخلايا الضوئية كما سنشرح ذلك لاحقا. وتتخلل الشبكية كذلك عدد كبير من الشرايين والأوردة التي تزود الخلايا الموجودة فيها بالغذاء والأوكسجين والتخلص من نفايات التفاعلات الكيميائية.

 

 

إن القيام بعكس الشبكية عن الوضع الطبيعي في الفقاريات لا بد وأن يكون قد تم لأسباب وجيهة تمكن العلماء في هذا العصر من كشف كثير منها. لقد وجد العلماء أن عيون الفقاريات أكثر تعقيدا من عيون اللافقاريات إلى جانب أن أعمار الحيوانات الفقارية أطول بكثير من أعمار الحيوانات اللافقارية فقد يزيد عمر بعضها عن مائة عام مما يستدعي تصمميم عيون تعمل بكفاءة على مدى عمر الكائن. ولو أن الأمر قد ترك للصدفة لكانت شبكيات عيون الفقاريات كشبكيات عيون اللافقاريات غير معكوسة حيث أنها قد تطورت منها ولا يمكن للبرامج المسؤولة عن تصنيع العين والمخزنة على الشريط الوراثي أن تتغير بهذا الشكل الجذري. إن أحد أهم الأسباب التي استدعت عكس إتجاه الشبكية هو أن الخلايا الضوئية تستهلك كميات كبيرة من البروتينات والأنزيمات والأوكسجين لإتمام عملية تحويل الضوء إلى نبضات كهربائية وتتخلص كذلك من كميات كبيرة من نواتج التفاعلات الكيميائية. ولهذا استدعى الأمر عكس الشبكية لغرس رؤؤس هذه الخلايا الضوئية في غشاء  النسيج الطلائي الصبغي الشبكي وذلك لإمدادها بما يلزمها من مواد غذائية وأكسجين بشكل متواصل وبكميات كافية. ولا ينحصر دور النسيج الطلائي الصبغي على هذه الوظيفة بل يقوم بوظائف عديدة بالغة الأهمية فهو يقوم بإمتصاص الضوء الذي يتشتت من السطح الداخلي للعين  وكذلك الضوء الذي لم يتم إمتصاصه من قبل الخلايا الضوئية وذلك من خلال الصبغيات (pigments) السوداء أو البنية الموجودة فيه. إن الضوء المشتت من السطح الداخلي للعين يقوم بتشويه الصور التي تلتقطها العين. ويقوم كذلك بمهمة التهام الأجزاء التالفة من الجزء الخارجي للخلايا الضوئية  (Phagocytosis of photoreceptor outer segment(POS) membranes) حيث أن هذه الأجزاء تتعرض بشكل مستمر لما يسمى بالإجهاد الضوئي التأكسدي (photo-oxidative stress) فيصيبها التلف ولا بد من تجديدها من خلال نمو أقراص جديدة والتهام الأقراص التالفة من قبل النسيج الطلائي. ولو أن الشبكية في الفقاريات كانت في الوضع غير المعكوس لترسبت هذه الأجزاء التالفة في السائل الزجاجي للعين والذي سيفقد شفافيته بعد فترة زمنية قصيرة وتصاب الكائنات بالعمى. 

وأما السبب الثاني لعكس الشبكية فهو لا يقل أهمية عن السبب الأول فهو أن عدم سقوط الضوء بشكل مباشر على الخلايا الضوئية  يحميها من التلف الناتج عن تعرضها للموجات القصيرة من الطيف المرئي والموجات فوق البنفسجية الضارة. إن وجود ثمان طبقات من الخلايا والألياف العصبية تعمل كمرشح يسمح للضوء المرئي أن ينفذ من خلال هذه الشبكة المعقدة بكل سهولة ويسر  بينما يتم امتصاص جزء كبير من الضوء البنفسجي وفوق البنفسجي الضار بالخلايا الضوئية.  وإذا ما علمنا أن النظر إلى الشمس وهي مكسوفة قد يسبب العمى للعين بسبب تدمير الخلايا الضوئية نتيجة تعرضها للضوء فوق البنفسجي رغم حمايتها بعدة طبقات من الخلايا وموجهة بعيدا عن الضوء القادم إليها. ومن المؤكد أن الشبكية لو كانت في وضع غير معكوس بحيث يسقط الضوء بشكل مباشر عليها لأصابها التلف من الضوء الضار خلال فترة قصيرة من عمر الكائن.

وأما السبب الثالث لعكس الشبكية فهو زيادة ما يسمى بالمدي الديناميكي (dynamic range) للعين وهي نسبة أعلى شدة للضوء إلى أقل شدة له يمكن للعين أن ترى الأشياء بوضوح فالضوء إذا زادت شدته عن الحد الأعلى يبهر أو يخطف البصر وإذا قلت شدته عن الحد الأدني فإن العين لن تبصر الأشياء. ويبلغ الحد الأعلى لشدة الضوء مائة مليون ليومن لكل متر مربع أي عشر شدة ضوء الشمس أما الحد الأدنى فيبلغ جزء من مليون جزء من الليومن لكل متر مربع وهذا يعني أن المدى الديناميكي يبلغ مائة ألف بليون (DR= 10¹⁴) وللمقارنة فإن المدى الديناميكى لأفضل المستقبلات الراديوية أو الضوئية في أنظمة الاتصالات لا يتجاوز عشرة بلايين. ويسمى الحد الأدنى لشدة الضوء الذي يمكن للعين أن تلتقطه بالحساسية (sensitivity) وتبلغ جزء من مائة جزء من البيكو وات (W 10^{- 14}) بينما لا تتجاوز الواحد بيكو وات في أعلى المستقبلات الراديوية حساسية. إن النسيج الطلائي الصبغي الشبكي يلعب دورا كبيرا في زيادة المدي الديناميكي للعين حيث يقوم بضخ مواد معينة للخلايا المستقبلة للضوء لتقليل مقدار التضخيم فيها عند زيادة شدة الضوء. ولو أن الشبكية كانت في الوضع غير المعكوس لكان من الصعب جدا الحصول على هذا المدى الديناميكي الهائل للعين ولا هذه الحساسية المفرطة.  

أما السبب الرابع لعكس الشبكية في الفقاريات فهو لزيادة عدد الخلايا الحساسة للضوء في الشبكية لحجم محدد للعين. فقد قام مجموعة من الباحثين بحساب عدد الخلايا الضوئية التي يمكن وضعها في الشبكية في الوضعية الطبيعية والوضعية المعكوسة ووجد أنها في الوضعية المعكوسة تزيد بنسبة لا بأس بها خاصة في العيون صغيرة الحجم. ويعود السبب في ذلك إلى أن السطح الداخلي للشبكية أقل مساحة من السطح الخارجي الملاصق لجدار العين وذلك في العين الكروية وهو الحال في الفقاريات. وفي أحد هذه الأبحاث قال الباحثون ما نصه (كان يظن لفترة طويلة أن الشبكية المعكوسة ردئية التصميم وهنا أوردنا إثباتا بأن الشبكية المعكوسة بالفعل حل فائق لتقليل الحجم خاصة في العيون الصغيرة):

 

(The inverted retina has, therefore, long been regarded as inferior. Here, we provide evidence that the inverted retina actually is a superior space-saving solution, especially in small eyes.)

                أما السبب الخامس لعكس الشبكية فهو  لسهولة تبريد المستقبلات الضوئية حيث أن إرتفاع درجة حرارة هذه المستقبلات يعرضها للتلف. وترتفع درجة حرارة المستقبلات الضوئية نتيجة لإمتصاص الضوء وكذلك نتيجة للتفاعلات الحيوية والكيميائية التي تجري في داخلها بمعدلات عالية وبشكل متواصل. ولفد وجد العلماء أن النسيج الطلائي الصبغي الشبكي والذي تنغرس فيه نهايات المستقبلات الضوئية محاط بشبكة كثيفة من الشعيرات الدموية الموجودة في المشيمية  (choroid) ويجري فيها الدم بمعدل يزيد بأربعة أضعاف عن المعدل الطبيعي مما يعتي أنه يقوم كمبرد (heat sink) للنسيج الطلائي وكذلك المستقبلات الضوئية كما جاء ذلك في أحد الأبحاث حول هذا الموضوع:

(The authors of this study cogently argue that an important function of the choroid with its torrential blood flow (in local terms) and its close proximity to the RPE, is to act as a heat sink and cooling device. Still more fascinating are the results of further studies by the same workers indicating that there are central (via the brain), light-mediated nervous reflexes regulating choroidal blood flow, increasing the blood flow with increased illumination). 

إن من يقوم بعكس الخلايا الحساسة للضوء بعيدا عن مصدر الضوء لأسباب ضرورية لا بد وأن يكون غبيا إذا لم يقم بإجراءات تضمن وصول الضوء لهذه الخلايا كما قال داوكنز ساخرا. أما إذا ما قام بعكس هذه الخلايا ووضع فوقها ثمان طبقات من الخلايا والألياف العصبية والأوردة والشرايين  وصمم عينا بمواصفات غاية في الإتقان من حيث  حساسيتها للضوء ومداها الديناميكي وعمرها التشغيلي ناهيك عن جمالها فلا بد أن يكون مبدعا لا حدود لإبداعه! إن أول هذه الإجراءات هو إزاحة الخلايا والألياف العصبية والأوردة والشرايين عن الخلايا الضوئية التي تقع في منطقة الرؤيا المركزية من الشبكية وهي  منطقة النقرة (Fovea). ولهذا نجد أن سمك الشبكية في النقرة يصل إلى نصف سمكها في بقية الشبكية وتبدو هذه المنطقة على شكل تقعر في سطح الشبكية كما هو مبين في الصورة المرفقة,  إن الضوء الذي يسقط على منطقة المقلة يصل إلى الخلايا الضوئية مباشرة ولكن بعد مروره بالجزء الداخلي للعصي والمخاريط.

أما الإجراء الثاني فهو تقليل عدد الألياف العصبية الخارجة من المستقبلات الضوئية والتي يتم تمديدها على سطح الشبكية المواجه للضوء باتجاه مكان خروجها من الشبكية عند القرص البصري. إن عدد المستقبلات الضوئية في الشبكية يزيد عن مائة وثلاثون مليون مستقبل ولو تم ربط هذا العدد الهائل من المستقبلات مباشرة بمركز الإبصار في الدماغ للزم إستخدام مائة وثلاثون مليون ليف عصبي. وإذا ما علمنا أن قطر الليف العصبي يبلغ ميكرومترين إثنين تقريبا فإن تمديد هذه الألياف على سطح الشبكية سيحتل ما يزيد عن خمسة وعشرين طبقة من الألياف المتراصة وهذا سيحول من وصول الضوء إلى المستقبلات الضوئية. هذا إلى جانب أن قطر  العصب البصري المؤلف من هذه الألياف سيزيد بخمس مرات عن قطره الحالي وستكون مساحة البقعة العمياء خمسة وعشرين ضعف مساحتها الحالية.  لقد كان الإجراء البديع للتغلب على هذه المشكلة هو القيام بمعالجة الإشارات العصبية الخارجة من المستقبلات الضوئية بشكل مبدئي باستخدام خلايا عصبية توضع في داخل الشبكية ونقل الإشارات العصبية المعالجة بعدد أقل من الألياف العصبية. لقد تم تقليل عدد الألياف العصبية بهذا الإجراء إلى مليون ومائتي ألف ليف أي بنسبة واحد بالمائة من العدد الأصلي وهذا العدد يمكن مده على سطح الشبكية بطبقة واحدة لا تحتل أكثر  من نصف مساحة الشبكية,  وبهذا التقليل أيضا أصبخ قطر العصب البصري وبالتالي قطر البقعة العمياء لا يتجاوز ملليمتر ونصف عند خروجه من الشبكية.

أما الإجراء الثالث لضمان وصول الضوء إلى الخلايا الضوئية الموجودة في بقية الشبكية رغم وجودها تحت عدة طبقات من الخلايا والألياف العصبية فقد كان إجراءا عجيبا أدهش العلماء بعد إكتشافه قبل عدة سنوات. لقد كان علماء الضوئيات موقنين في قرارة أنفسهم أنه من الصعب التصديق بأن العين البشرية يمكنها رؤية الصور بهذا الوضوح العالي جدا (very high defenition)  رغم مرور الضوء عبر  طبقات الشبكية المختلفة والذي لا بد أن يتعرض لسلسلة من الاتعكاسات والتشتت أثناء إنتشاره بين هذه الطبقات. ومع بحث العلماء المتواصل تمكنوا  من حل هذا اللغز الكبير الذي حيرهم لردح من الزمن  فلقد تبين لهم أن الخلايا الغروية أو خلايا مولير التي تمتد على شكل ألياف في الشبكية  قد صممت بشكل بارع لتعمل كمرشدات للأمواج الضوئية تقوم بنقل الضوء من سطح الشبكية المواجه للضوء إلى المستقبلات الضوئية الموجودة في السطح المقابل.  ففي بحث تم نشره في عام 2007م بعنوان (خلايا مولير هي ألياف ضوئية حية في شبكية الفقاريات) (Muller cells are living optical fibers in the vertebrate retina) قال الباحثون (على الرغم من أن الخلايا الحية في الغالب شفافة للضوء إلا أنها أجسام طورية تختلف في أحجامها ومعاملات إنكسارها. ولذا فإن أي صورة يتم نقلها خلال طبقات من الخلايا الموجهة عشوائيا لا بد وأن تشوه  نتيجة الإنكسارات والإنعكاسات والتشتت. وعلى عكس المتوقع فإن الشبكية في عيون الفقاريات قد تم عكسها بالنسبة لوظيفتها الضوئية وعلى الضوء أن ينفذ من خلال عدة طبقات من الأنسجة قبل أن يصل إلى الخلايا الحساسة للضوء. وفي هذا البحث شرحنا خصائص ضوئية محددة للخلايا الغروية (خلايا مولير) الموجودة في الشبكية والتي من الممكن أنها قد تساهم في تصحيح الوضع غير المحبذ في الظاهر. لقد درسنا نسيج شبكي بكامله وكذلك خلايا مولير  مفردة وهي خلايا غروية تمتد عبر كامل سمك الشبكية. وخلايا مولير  لها شكل قمعي بارز ومعامل إنكسار أعلى من ذلك للنسيج المحيط بها وهي موجهة باتجاه إنتشار الضوء.  ومن خلال الدراسة الميكروسكوبية للنسيج الشبكي تبين أن هذه الخلايا لا تشتت الضوء خلال إنتقاله من سطح الشبكية إلى المستقبلات الضوئية ولذا فهي تعمل كألياف ضوئية ... إن هذه الإكتشاف يفسر ميزة أساسية للشبكية المعكوسة كنظام ضوئي وتحدد وظيفة جديدة للخلايا الغروية  )

 (Although biological cells are mostly transparent, they are phase objects that differ in shape and refractive index. Any image that is projected through layers of randomly oriented cells will normally be distorted by refraction, reflection, and scattering. Counterintuitively, the retina of the vertebrate eye is inverted with respect to its optical function and light must pass through several tissue layers before reaching the light-detecting photoreceptor cells. Here we report on the specific optical properties of glial cells present in the retina, which might contribute to optimize this apparently unfavorable situation. We investigated intact retinal tissue and individual Müller cells, which are radial glial cells spanning the entire retinal thickness. Müller cells have an extended funnel shape, a higher refractive index than their surrounding tissue, and are oriented along the direction of light propagation. Transmission and reflection confocal microscopy of retinal tissue in vitro and in vivo showed that these cells provide a low-scattering passage for light from the retinal surface to the photoreceptor cells. Using a modified dual-beam laser trap we could also demonstrate that individual Müller cells act as optical fibers. Furthermore, their parallel array in the retina is reminiscent of fiberoptic plates used for low-distortion image transfer. Thus, Müller cells seem to mediate the image transfer through the vertebrate retina with minimal distortion and low loss. This finding elucidates a fundamental feature of the inverted retina as an optical system and ascribes a new function to glial cells)

وفي بحث آخر  بعتوان (خلايا مولير تفصل بين الموجات لتحسين الرؤيا النهارية مع تأثير بسيط على الرؤيا الليلية ) (Müller cells separate between wavelengths to improve day vision with minimal effect upon night vision) أثبت الباحثون أن خلايا مولير تعمل أيضا كمرشحات ضوئية تسمح بمرور  ألوان معينة وتشتت ألوان آخرى. وفي ملخص هذا البحث يقول الباحثون (يبدأ الإبصار بإمتصاص الضوء في المستقبلات الضوئية في الشبكية ولكن وبسبب البناء المعكوس للشبكية فإن الضوء الساقط عليه أن ينتشر  خلال طبقات خلوية تعمل على تشتيته وعكسه قبل أن يصل إلى المستقبلات الضوئية.  وحديثا تم إقتراح أن   خلايا مولير قد تعمل كألياف ضوئية في الشبكية تنقل الضوء الذي يضيء سطح الشبكية إلى المستقبلات الضوئية المخروطية. وهنا أثبتنا أن خلايا مولير  ما هي إلا مرشدات موجية تعتمد على طول الموجة  وهي تركز الجزء الأحمر  والأخضر من الطيف المرئي على المخاريط وتسمح للضوء الأزرق والبنفسجي بالتسرب للعصي المجاورة.  )

(Vision starts with the absorption of light by the retinal photoreceptors—cones and rods. However, due to the ‘inverted’ structure of the retina, the incident light must propagate through reflecting and scattering cellular layers before reaching the photoreceptors. It has been recently suggested that Müller cells function as optical fibres in the retina, transferring light illuminating the retinal surface onto the cone photoreceptors. Here we show that Müller cells are wavelength-dependent wave-guides, concentrating the green-red part of the visible spectrum onto cones and allowing the blue-purple part to leak onto nearby rods)

ولقد تمكن بعض الباحثين من قياس أبعاد هذه الخلايا ومعاملات الإنكسار في داخلها وخارجها وتبين فعلا أنها تعمل كمرشدات للأمواج تسمح لعدد قليل من الأنماط (modes) من الإنتشار خلالها لضمان تركيز الضوء الذي تنقله للخلايا الضوئية.  ففي بحث بعنوان (الخلايا الغروية في الشبكية تحسن من حدة البصر عند البشر )  (Retinal Glial Cells Enhance Human Vision Acuity) قال فيه الباحثون (قمنا ببناء نموذج مرشد للضوء للشبكية خارج النقرة وفيه تخترق مصفوفة من الخلايا الغروية (خلايا مولير) عمق الشبكية لتصل إلى الخلايا الضوئية. وبناءا على معاملات الإنكسار المقاسة وجدنا أن الضوء المنتشر  يزيد بشكل ملحوظ شدته عند الخلايا الضوئية. ووجدنا أن التداخل بين الخلايا المتجاورة  لا يتعدى عدة أجزاء بالمائة عندما لا يتجاوز إتساع البؤبؤ ستة ملليمترات. إن هذا التداخل المتدني على مدى الطيف المرئي يفسر كذلك عدم حساسبة العين للإنحراف اللوني. لقد تبين لنا أن الشبكية بناء مثالي مصممة لتحسين وضوح الصور ).

(We construct a light-guiding model of the retina outside the fovea, in which an array of glial (Muller) cells permeates the depth of the retina down to the photoreceptors. Based on measured refractive indices, we propagate light to obtain a significant increase of the intensity at the photoreceptors. For pupils up to 6 mm width, the coupling between neighboring cells is only a few percent. Low cross talk over the whole visible spectrum also explains the insensitivity to chromatic aberrations of the eye. The retina is revealed as an optimal structure designed for improving the
sharpness of images).

 

وقد أكد باحثون آخرون على قدرة هذه التصميم العجيب  في نقل الصورة من الشبكية إلى المستقبلات الضوئية باستخدام الألياف الضوئية في تحسين الخصائص الضوئية للعين ففي بحث بعنوان (مرشدات المستقبلات الضوئية والنوعية الفاعلة لصور الشبكية) (photoreceptors waveguides and effective retinal image quality) قال الباحثون (قد يقترح مرشد الموجات الأحادي للمستقبلات الضوئية بأن كامل الشبكية قد تعتبر  كنظام ألياف ضوئية مركب يربط الصورة الشبكية بصورة مناظرة في مرشدات الموجات. وفي هذا التركيب لا ينتج الإحساس الضوئي إلا إذا تفاعلت صورة المرشدات الموجية مع صبغيات الخلايا المستقبلة للضوء ....  وهذا ما يزودنا بتبرير معقول للتحسن في الإحساس البصري مقارنة بما هو متوقع من الصورة الشبكية فقط )

(Individual photoreceptor waveguiding suggests that the entire retina can be considered as a composite fiber-optic element relating a retinal image to a corresponding waveguided image. In such a scheme, a visual sensation is produced only when the latter interacts with the pigments of the outer photoreceptor segments…, and this may provide plausible justification for an improved visual sensation as compared with what should be expected on the grounds of a retinal image only).

                إن هذه الإكتشافات العلمية التي تظهر مدى الأبداع الموجود في تصميم العين وكذلك بقية أعضاء جسم الأنسان بشكل خاص وفي هذا الكون بشكل عام تأتي تصديقا للنبوءة القرآنية في قوله تعالى (سَنُرِيهِمْ آيَاتِنَا فِي الآفَاقِ وَفِي أَنْفُسِهِمْ حَتَّى يَتَبَيَّنَ لَهُمْ أَنَّهُ الْحَقُّ أَوَلَمْ يَكْفِ بِرَبِّكَ أَنَّهُ عَلَى كُلِّ شَيْءٍ شَهِيدٌ) فصلت 53 وقوله تعالى (وَقُلِ الْحَمْدُ لِلَّهِ سَيُرِيكُمْ آيَاتِهِ فَتَعْرِفُونَهَا وَمَا رَبُّكَ بِغَافِلٍ عَمَّا تَعْمَلُونَ) النمل 93.  فآيات الله أي معجزاته موجودة في هذا الكون وفي جسم الإنسان وبقية أجسام الكائنات الحية قبل نزول القرآن الكريم كما جاء في قوله تعالى (وَفِي الأَرْضِ آيَاتٌ لِّلْمُوقِنِينَ وَفِي أَنفُسِكُمْ أَفَلا تُبْصِرُونَ)  الذاريات 20-21 ولكن تأكيد الله عز وجل على أنه سيريها عبادة في المستقبل دليل على أن كشف هذه المعجزات ومعرفة أسرارها سيحصل في المستقبل ومن خلال العلم والبحث العلمي. ولهذا فقد حث القرآن الكريم البشر على طلب العلم ومدح العلماء لأنهم أقدر الناس على فهم وكشف مثل هذه المعجزات وصدق الله العظيم القائل (أَلَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ أَنْزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَخْرَجْنَا بِهِ ثَمَرَاتٍ مُخْتَلِفاً أَلْوَانُهَا وَمِنَ الْجِبَالِ جُدَدٌ بِيضٌ وَحُمْرٌ مُخْتَلِفٌ أَلْوَانُهَا وَغَرَابِيبُ سُودٌ*وَمِنَ النَّاسِ وَالدَّوَابِّ وَالْأَنْعَامِ مُخْتَلِفٌ أَلْوَانُهُ كَذَلِكَ إِنَّمَا يَخْشَى اللَّهَ مِنْ عِبَادِهِ الْعُلَمَاءُ إِنَّ اللَّهَ عَزِيزٌ غَفُورٌ) فاطر:28  والقائل سبحانه (قُلْ هَلْ يَسْتَوِي الَّذِينَ يَعْلَمُونَ وَالَّذِينَ لَا يَعْلَمُونَ إِنَّمَا يَتَذَكَّرُ أُولُو الْأَلْبَابِ) الزمر 9 .

المراجع

1-      كتاب (إبداع الرحمن في جسم الإنسان) , الدكتور منصور أبوشريعة العبادي.

2-      كتاب (بداية الخلق في القرآن الكريم), الدكتور منصور أبوشريعة العبادي.

3-            Franze, K. et al. Müller cells are living optical fibres in the vertebrate retina. Proc. Natl Acad. Sci. USA 104, 8287–8292 (2007).

4-           Labin, A. M. & Ribak, E. N. Retinal glial cells enhance human vision acuity. Phys. Rev. Lett. 104, 158102 (2010).

5-           Reichenbach, A. & Bringmann, A. New functions of Müller cells. Glia 61, 651–678 (2013).

6-           Agte, S. et al. Müller glial cell-provided cellular light guidance through the vital guinea-pig retina. Biophys. J. 101, 2611–2619 (2011).

7-           Vohnsen, B. Photoreceptor waveguides and effective retinal image quality. J. Opt. Soc. Am. A Opt. Image. Sci. Vis. 24, 597–607 (2007).

8-           Vohnsen, B., Iglesias, I. & Artal, P. Guided light and diffraction model of human-eye photoreceptors. J. Opt. Soc. Am. A Opt. Image. Sci. Vis. 22, 2318–2328 (2005).