인간의 눈은 놀라운 구조로 되어 있습니다.
광자 몇 개부터 직사광선까지의 모든 빛을 인식할 수 있고
당신의 눈 앞의 화면으로부터 저 멀리의 수평선까지
초점을 전환하는데는 0.3초 밖에 걸리지 않습니다.
사실 이 정도의 놀라운 유연성을 가진 구조물은
한때 너무나 복잡하다고 여겨져서
찰스 다윈 조차도 눈이 진화했다고 보기엔
너무 터무니 없다고 인정했을 정도였습니다.
그럼에도 진화는 사실이며 이것은 5억년 훨씬 이전에 시작되었습니다.
우리 눈의 역사는 하나의 단순한 광점에서 시작합니다.
이런것은 단세포 유기체인 유글레나에서 볼 수 있지요.
광점은 빛에 민감한 단백질들의 군집입니다.
이 광점은 편모와 이어져 있으며,
빛이나 음식을 찾을 때 활성화 됩니다.
이 광점의 더 복잡한 형태는 편형동물 플라나리아에서 볼 수 있습니다.
평평한 대신 컵 모양으로 이루어져 있으며,
들어오는 빛의 방향을 더 정확히 가늠할 수 있게 해줍니다.
또 다른 용도로는
생명체가 그늘을 찾게 해주고 포식자를 피해 숨게 해 주는것이지요.
수천년 동안,
생물체가 가진 이 컵모양의 광점이 안쪽으로 더 커지게 되었고
빛이 들어오는 입구는 점점 더 작아졌습니다.
그 결과 핀홀효과로 인해 해상도가 획기적으로 증가하였습니다.
아주 얇은 빛만 눈으로 들어오게 하여 상의 왜곡을 줄여준 것이지요.
문어의 조상인 앵무조개는
이런 핀홀 눈 덕분에 향상된 해상도와 방향감지능력을 얻게 되었습니다.
하지만 이런 핀홀 눈을 통해 간단한 이미지를 받아들일 수 있어도
우리가 알고있는 눈의 핵심적인 요소는 수정체입니다.
이런 수정체의 진화과정을 보자면
감염을 막기 위해 눈을 덮고 있던 투명한 세포들 덕분에
눈 안쪽이 액체로 채워지게 되었고
덕분에 빛에 대한 감지와 처리가 더 개선 되었습니다.
눈 표면에서 형성된 단백질 결정은
빛을 망막 한 곳으로 모으기 쉬운 구조를 형성하여 주었고
바로 이 수정체가 우리 눈의 적응력에 중요한 역할을 합니다.
굴곡을 변화시켜 멀고 가까운 시야에 적응 할 수 있도록 해주지요.
이런 렌즈가 있는 핀홀 카메라의 구조가
결국 인간의 눈으로 진화하는 것의 기초가 되었습니다.
이런 기초가 조금 더 개선되어 색칠된 고리, 즉 홍채가 생겨나서
눈에 들어오는 빛의 양을 조절하고
백막이라고 불리는 단단한 외부의 흰색의 막이
전체의 구조를 유지해 줍니다.
또한 눈물샘이 발달하여 필요 할 때에는 보호액을 분비하지요.
여기에 뇌의 진화 또한 큰 역할을 했습니다.
특히 시각 피질이 발달하여
우리 눈에 들어오는 상이 훨씬 또렷하고 선명하게 보이지요.
물론 디자인 측면에서 완벽하다고 말 할 수는 없지만
우리의 눈에는 단계적으로 진화해온 흔적들이 남아있습니다.
예를 들어, 사람의 망막은 뒤집혀있습니다.
감광세포가 빛이들어오는 방향의 반대편을 향하고 있는 것이지요.
이런 구조 때문에 맹점이 생기게 됩니다.
시신경이 감광층에 도달하기위해
망막의 일부분을 관통하는 부분이지요.
보기에는 비슷해 보이는 문어류의 눈은
독립적으로 진화하였으며
망막이 전면을 향해있고, 덕분에 맹점이 없습니다.
여러 생명체의 눈들은 각자 다르게 적응한 모습을 보여줍니다.
네눈박이 물고기로 불리는 아나 블렙스는
눈이 수면 위아래를 볼 수 있도록 눈이 두 부분으로 나뉘어져
완벽하게 포식자와 먹이를 찾을 수 있습니다.
전형적인 야행성 사냥꾼인 고양이는 반사막이 진화되어
눈에 들어오는 빛의 양을 최대화 시켜
그들의 특징인 빛나는 눈이 훌륭한 야간의 시야를 보장합니다.
이러한 것들은 동물의 왕국에서 다양한 눈 중 몇가지 예에 불과합니다.
만약 당신이 눈을 디자인 할 수 있다면 좀 고치고 싶은 부분이 있나요?
이 질문이 좀 이상하게 들릴지도 모르지만
실제로 오늘날의 의사와 과학자들은 시각장애인들을 돕기위해
생체공학적으로 디자인 된 새로운 눈의 구조를 연구하고 있습니다.
멀지 않은 가까운 미래에
우리눈의 정확성과 유연성을 갖춘 인공적인 장치가 생겨나서
인간의 눈이 지금까지 거쳐온 진화를 능가 할 지도 모릅니다.