Den første sans, du skal lære om, er synssansen. Synssansen siges at være menneskets vigtigste sans, fordi størstedelen af sanseindtryk kommer herfra.
Øjnene er synssansens vindue ud til omverdenen. Dine øjne er to organer, ligesom hjertet og leveren er organer. Øjnene indfanger lys fra omgivelserne og sender det til hjernen i form af billedlig information. På den måde kan du se farver, kontraster, bevægelser og dybder, og du kan endda bedømme afstande.
Svar:
Det samlede syn er et resultat af de to billeder, som hjernen modtager fra hvert øje. Billederne er en smule forskellige, da øjnene ser fra hver sin vinkel. Når billederne samles, skabes et 3D billede i hjernen. Dette bruger vi til at bedømme afstande og se dybder med. Er man blind på det ene øje, har man derfor sværere ved at afstandsbedømme.
Afstanden mellem øjnene har også stor betydning for det samlede syn. Mange rovdyr såsom ræve og ugler har et fremadrettet syn, hvor øjnene sidder tæt på hinanden. Det gør dem bedre til at fokusere på et byttedyr. Omvendt sidder byttedyrs øjne ofte langt fra hinanden. Det kender du måske fra får og hjorte. Når øjnene sidder langt fra hinanden, får byttedyret et bredt synsfelt. Det hjælper dem med konstant at være opmærksomme på rovdyr fra mange vinkler på samme tid.
Det første der sker, når du bruger dine øjne til at se, er at lys bevæger sig gennem hornhinden. Hornhinden er en gennemsigtig hinde yderst på øjet. Lyset føres videre gennem den lille åbning, som kaldes pupillen – pupillen er altså ikke en ting man kan røre ved, for den er et hul. Kigger man lige ind i en anden persons pupiller, ser man bagvæggen af deres øjne. Da øjets bagvæg er sort, ser pupillerne sorte ud. Ikke alle dyr har sorte bagvægge i øjnene. F.eks. er bagvæggene i kattes øjne gule. Katte er natdyr, og den gule farve gør, at katte kan se endnu bedre om natten. Den gule farve reflekterer nemlig lyset, og det gør, at katten kan bruge lyset bedre end mennesket kan i mørke. Nu skal vi tilbage til mennesket.
Pupillen kan blive større og mindre alt efter hvor meget lys, der er tilgængeligt. Er der svag belysning, må pupillen gøre sig større for at få mere lys ind, så man kan se skarpt. Er der til gengæld meget lys, trækker pupillen sig sammen og bliver lille. Så undgår man at få for meget lys ind – det kan nemlig skade øjet. Det er bl.a. derfor, man ikke skal kigge direkte på solen. Prøv selv at kigge på dine pupiller foran et spejl! I halvmørke bliver dine pupiller store, mens de skrumper i høj belysning. Omkring pupillen er regnbuehinden, der også kaldes iris. Regnbuehinden har flotte, nuancerede farver, og det er netop den, der giver din øjenfarve. Det er regnbuehinden, som styrer pupillens størrelse alt efter lysforholdet. Dette gør den ved hjælp af nogle små muskler omkring pupillen. Bag pupillen sidder linsen. Linsen er en gennemsigtig skive, som hjælper med at stille skarpt på genstande i forskellige afstande. Dette gør linsen ved at stille billedet skarpt på øjets bagvæg. Linsen tilpasser billedet ved at ændre sin form. Når man kigger på noget tæt på, f.eks. teksten i en bog, krummes linsen sammen, og den bliver tykkere. Sådan øges dens fokus på objekter tæt på. Kigger man på noget langt væk, strækkes linsen ud, så den bliver fladere.
Figur 1 viser den forreste del af øjet, hvor nethinden, pupillen, regnbuehinden og linsen er.
Figur 1. Forreste del af øjet. Forrest på øjet er nethinden, som er en gennemsigtig hinde. Under nethinden er den farverige regnbuehinde, som har et hul midt i sig – dette er pupillen. Lyset føres gennem pupillen og rammer linsen.
Det midterste af øjet består af en geleagtig masse, som kaldes for glaslegemet. Glaslegemet består af 99% vand. Når lyset trænger gennem glaslegemet, rammer det øjets bagvæg. Denne bagvæg kaldes nethinden. Det er nethinden, du ”ser” med. Nethinden indeholder nemlig millioner af synsceller, der gør, at du kan se lys og farver. Synscellerne lærer du mere om lige om lidt.
Synscellerne kan opfange lysbølgerne og omdanne dem til elektriske signaler. Disse signaler føres videre til hjernen ved hjælp af synsnerven, som sidder bag i øjet. Hjernen modtager signalerne og oversætter dem til et billede. Lige præcis der, hvor synsnerven sidder, er der dog ingen synsceller, og man kan ikke se noget her. Dette sted hedder derfor ”den blinde plet”. Det lægger man dog ikke mærke til, da hjernen laver et samlet synsindtryk og på den måde snyder dig til at tro, at du kan se noget her.
På figur 2 kan du se en illustration af øjets opbygning.
Figur 2. Øjets opbygning. Lyset passerer gennem hornhinden og derefter pupillen, som er et hul i regnbuehinden. Derefter føres lyset gennem linsen og ramme øjets bagvæg, nemlig nethinden. Nethinden består af synscellerne: Tappe og stave. Midten af øjet udgøres af glaslegemet. Den blinde plet er stedet, hvor den billedlige information sendes fra øjet til hjernen via synsnerven, og i dette punkt kan man ikke se noget.
Øjet består også af ydre dele såsom øjenlåg øjenvipper. Øjenlåget beskytter øjet mod skader. Når man blinker, fordeler øjenlåget tårevæsken rundt på øjet, så øjnene holdes fugtige. Derudover fjernes fremmed snavs fra øjnene, når man blinker. Øjenvipperne forhindrer også snavs, sved og fremmede stoffer i at komme ind i øjnene.
Svar:
Man blinker for at holde øjnene fugtige. Forskere har fundet frem til, at man blinker 15-20 gange i minuttet. Dette kan omregnes til ca. 30.000 blink på 24 timer. Hvis man modregner den tid, man sover, bliver det ca. 20.000 blink i ens vågne timer. Prøv selv at tælle, hvor mange gange du blinker på ét minut.
Når lyset passerer ind i øjet og rammer linsen, sker det, at billedet bliver vendt på hovedet og spejlet. Det billede som hjernen modtager vender altså på hovedet og er spejlvendt. Når man er helt lille lærer hjernen dog hurtigt at vende billedet igen, så du ser alting den rigtige vej. Figur 3 viser, hvordan billedet vendes gennem øjets linse.
Figur 3. Billedet spejles og vendes på hovedet i øjet. Når lyset passerer gennem linsen, sker det, at billedet spejles og vendes på hovedet. Hjernen modtager dette billede, men den har lært at vende det tilbage igen.
Svar:
Linsen i øjet er ansvarlig for at gøre genstande skarpe. Når man er ung, er linsen ofte god til at ændre form. Med alderen bliver den stivere, og så bliver man langsynet. Er man langsynet, har man svært ved at stille skarpt på objekter helt tæt på. Den stive linse gør, at billedet fokuseres bagved nethinden. Man kan også være langsynet, hvis ens øjne er for korte. Som langsynet betegnes ens langsynethed med styrken ”plus”, f.eks. +2,0. Alle nyfødte babyer er faktisk langsynede. Deres linser lærer at blive mere fleksible i løbet af de første år, og så bliver de som oftest normaltseende.
Hvis man er nærsynet, har man svært ved at se skarpt på objekter på lang afstand. Her betegnes nærsynetheden med styrken ”minus”, f.eks. -2,0. Øjet er ofte for langt eller linsen er for krum, og derfor rammer billedet ikke nethinden, men snarere et sted foran nethinden. Figur 4 viser, hvor linsen danner billedet i forhold til nethinden hos langsynede og nærsynede.
Nærsynethed og langsynethed kan afhjælpes med briller, kontaktlinser eller operation.
Figur 4. Normaltseende, langsynet og nærsynet. Hos normaltseende personer rammer objektet direkte på nethinden, hvor billedet fremkommer skarpt. Er man langsynet, rammer objektet bag ved nethinden, og så har man svært ved at se skarpt på ting tæt på. Er man nærsynet, rammer objektet foran nethinden, og så er det svært at se skarpt på ting langt væk.
Millioner af synsceller på øjets nethinde gør, at du kan se. Du har to slags synsceller: Tappe og stave. De har hver en vigtig opgave for dit syn.
Tappe er celler, som er gode til at opfange farver og detaljer. Tappene sidder primært bagerst i øjet midtfor. Dette område bruger du til at se skarpt og farver med, og det kaldes ”den gule plet”.
Der findes tre slags tappe. En slags kan se rødt lys, en anden kan se blåt lys, og en tredje kan se grønt lys. Når du ser andre farver og nuancer end rød, blå og grøn, er det fordi de tre farver blandes i hjernen gennem dit synsindtryk. På samme måde opbygges en fjernsynsskærm også af pixels, som hver består af farverne rød, blå og grøn. De lyser op med forskellige styrker, og sådan skabes billedet i fjernsynet. Øjet indeholder ca. 5 millioner tappe, mens en almindelig HD fjernsynsskærm har omkring 1 million pixels. Tappe og pixels sammenlignes på figur 5.
Tappene har brug for rigeligt med lys, og de er ikke så gode om aftenen, når det er mørkt. Derfor kan det være svært at se farver og detaljer i mørke.
Figur 5. Tappe og pixels. Måden hvorpå øjet ser farver kan sammenlignes med den måde fjernsynet viser farver på. Øjet indeholder tre slags tappe, der kan se hhv. røde, grønne og blå farver. Fjernsynets skærm består af pixels, som hver indeholder et rødt, grønt og blåt lys. Kombinationen af de tre farver kan give nuancer på skærmen. På samme måde sender de tre slags tappe et samlet farveindtryk til hjernen, som herved kan skelne mellem nuancer.
Den anden slags synsceller, stave, kan ikke skelne mellem farver, men de kan til gengæld hjælpe med at se, når der er svag belysning. Derfor arbejder stavene mest om aftenen, når det er mørkt. Der er langt flere stave end tappe, og stavene er vidt spredt på øjets bagvæg.
Tappene gør altså, at du kan se detaljer og farver om dagen, mens stavene gør, at du kan se om natten. Selvom de virker på forskellige tidspunkter er det både stave og tappe, der omdanner lyset til signaler, som hjernen kan forstå.
Svar:
Stave er synsceller, der gør, at man kan se om natten, når belysningen er dårlig. Stave indeholder stoffet rhodopsin. Rhodopsin dannes ud fra to andre stoffer, nemlig opsin og A-vitamin. Altså er A-vitamin meget vigtigt for stavcellernes funktion og dermed for et godt nattesyn.
Gulerødder indeholder beta-karoten, der omdannes til A-vitamin i vores krop.
Hvis man ikke får nok A-vitamin (f.eks. fra gulerødder), så kan man ikke danne nok rhodopsin. Uden rhodopsin fungerer stavene ikke ordentligt, og så har man svært ved at se i mørke.
Gulerødder er ikke den eneste fødevare, som er god for øjnene. F.eks. indeholder lever, mejeriprodukter og æg alle sammen A-vitamin, mens farverige grøntsager som tomater, peberfrugter, spinat og broccoli indeholder beta-karoten.
I Danmark er mangel på A-vitamin sjældent set, da danskere generelt spiser meget leverpostej.
Det menneskelige øje kan se 15-16 millioner forskellige farver. Farverne skabes af lysbølger, som kan have forskellige svingninger (kaldet bølgelængder) alt efter farven. Det farveinterval mennesket kan se kaldes for ”det synlige lys”. På figur 6 ses det synlige lys sammen med lys af andre bølgelængder. Ultraviolet lys (UV) ligger på den ene side af det synlige lys, mens infrarødt lys ligger på den anden side. UV-lys har en kort bølgelængde, mens infrarødt lys har en lang bølgelængde. Disse bølgelængder af lys kan det menneskelige øje ikke se.
Figur 6. Det synlige lys. Lysbølger kan have forskellige bølgelængder, hvilket giver forskellige farver. Det lys mennesket kan se kaldes ”det synlige lys”. Det synlige lys ligger i spektret fra 380 nm til 760 nm (nm = nanometer. Der er 10.000.000 nm på 1 cm).
Nogle dyr er i stand til at se farver, som vi mennesker ikke kan se. F.eks. kan sommerfugle og bier se ultraviolette farver. Dette gør, at de kan finde vej hen til nektar gennem spor, som mennesker ikke kan se. Biers syn rækker ikke til den anden ende af farvespektret, og derfor kan de ikke se farven rød. Slanger kan derimod opfange infrarødt lys, som ligger i den anden ende af det synlige lys. Infrarødt lys er faktisk varmestråler. Det er f.eks. infrarøde lysstråler fra solen, som gør, at den varmer. Som et infrarødt kamera kan slanger ”se” det infrarøde lys. På den måde kan slanger finde frem til byttedyr eller lune områder gennem varmen, som udsendes. Slanger bruger ikke øjnene, men derimod særlige huller under næsen til at opfange det infrarøde lys. På tabel 1 kan du se, hvilke farver forskellige dyr kan se.
Tabel 1. Dyrs farvesyn. Nogle dyr kan se de samme farver som mennesket (det synlige lys) såsom chimpanser. Nogle kan se flere farver som fugle, og andre kan se færre som hunde og katte.
Der kan også være variationer af farvesynet inden for samme dyreart. Nogle mennesker er nemlig farveblinde. Farveblindhed skyldes, at nogle tappe (farve-synsceller) mangler eller reagerer svagere end normalt. Det medfører, at en farveblind person ser færre farvenuancer end normaltseende. Farveblinde bør nærmere kaldes farvesvage, da de altså stadig kan se farver – de har bare sværere ved at skelne nogle farver fra hinanden.
De fleste farveblinde er rødblinde og/eller grønblinde. Det er meget sjældent, at personer er farveblinde for blå. Rødblinde og grønblinde har svært ved at skelne de to farver fra hinanden. F.eks. kan de grønne tappe være mindre følsomme, og så rykkes farvebalancen over mod de røde tappe. Hjernen opfatter nu grønt og rødt lys mere ens.
Ens farvesyn kan testes ved hjælp af Ishihara-farvesynstests. Her skal man aflæse et tal på en særlig plade. Pladen består af mange små cirkler i forskellige størrelser, farver og nuancer. Tallet er angivet i en anden farve. Farveblinde har svært ved at aflæse tallet, mens normaltseende let kan. Et eksempel på en farvetavle ses på figur 7.
Figur 7. Ishihara farvetavle. Rød/grøn-farveblinde kan ikke se tallet så godt, mens normaltseende let kan aflæse det. Kan du aflæse tallet?
I nogle jobs såsom pilot, politi, togfører eller visse professioner indenfor militæret må man ikke være farveblind. Der findes desværre ingen behandling mod farveblindhed. Til gengæld har forskere skabt nogle særlige filtre til briller og kontaktlinser. Filtrene kan sortere i farver og således hjælpe farveblinde med at se flere farvenuancer.
Det er ens gener, der bestemmer, om man er farveblind. Farveblindhed er altså medfødt. Det viser sig, at flere mænd end kvinder er farveblinde. Faktisk er ca. 8% af danske mænd farveblinde, mens det kun er ca. 0,4% af danske kvinder, der er farveblinde. Dette skyldes, at farveblindhed nedarves kønsbundent.
Kønsbunden nedarvning betyder, at et bestemt gen sidder på et kønskromosom. Mænd har ét X- og ét Y-kromosom, mens kvinder har to X-kromosomer. Generne for at kunne se farve sidder på X kromosomet. Farveblindhed betyder, at der er fejl i et eller flere gener, der giver os farvesyn. Det defekte gen med farveblindhed sidder altså på X-kromosomet.
Hvis en mand har det defekte gen med farveblindhed på sit X-kromosom, bliver han farveblind. Omvendt bliver en kvinde kun farveblind, hvis hun har genet på begge sine X-kromosomer. Hvis en kvinde kun har det defekte gen på det ene X-kromosom, bruger hun bare det raske gen på det andet X-kromosom. Sådan bliver hun ”bærer” af farveblindhed. Hun kan altså give det defekte gen videre, men hun er ikke selv farveblind. I krydsningsskemaerne nedenfor kan du se sandsynlighederne for, at man bliver farveblind alt efter ens forældres gener. Husk, at drenge har et X- og et Y-kromosom, mens piger har to X-kromosomer. Fra krydsningsskemaerne på figur 8 ses eksempler på, at det lang oftere sker, at sønnen bliver farveblind frem for datteren. Kønsbunden nedarvning er altså grunden til, at langt flere mænd er farveblinde end kvinder.
Figur 8. Krydsningsskemaer for farveblindhed. Her vises tre eksempler på krydsningsskemaer for farveblindhed. Ved at kombinere mors og fars gener kan man afgøre sandsynligheden for, om børn bliver raske, syge (farveblinde) eller bærere. Kun kvinder kan være bærere uden selv at være farveblinde, da de har to X-kromosomer. Her kan det defekte gen ”gemme sig” på det ene X. Kvinder skal have genet for farveblindhed på begge X-kromosomer for at blive farveblinde. Har mænd genet på deres eneste X-kromosom, bliver de farveblinde. I første scenarie er mor farveblind, mens far er rask. Her bliver alle drenge farveblinde, mens døtre kun bliver bærere. I andet scenarie er mor bærer, og far er farveblind. Denne gang bliver 50% sønner og 50% døtre farveblinde. I sidste scenarie er mor bærer og far er rask. Her bliver 50% sønner farveblinde.
