A szem tágabb értelemben olyan érzékszerv, amely a lehetséges ingerületek közül az elektromágneses sugárzás fény tartományának, a 200-tól 10 000 nanométerig terjedő spektrumának érzékelésére alkalmas.
Az emberi szem ennek a tartománynak csak egy töredékét képes érzékelni. A szem a mai állatvilágban rendkívül sokféle lehet. Az evolúció során a legegyszerűbb fényérzékelő sejtek bonyolult képalkotó szervekké váltak egyes csoportokban. Fényérzékelésre a növények is képesek, de nem szem révén.
A szemhez vezető fejlődés első lépése a fényérzékelő sejtek megjelenése. A legkezdetlegesebb egysejtűek esetében a sejtmembrán bármely részén, elszórva jelentkeznek fényérzékeny foltok. A következő lépésben ezek egy meghatározott területre koncentrálódnak, szemfoltot alkotva. Ez az aktívan helyet változtató egysejtűek esetén előnyös változás volt, mivel már megvolt a preferált haladási irányuk (az előre és a hátra megkülönböztethető). Ezek a szemfoltok még csak a sötétség és a fény érzékelésére, azaz a fénysugárzás intenzitásának felismerésére alkalmasak. A szemfoltok a mai állatoknál nemcsak egysejtűeknél, hanem igen bonyolult szerveződésű többsejtűeknél is léteznek, mint például a csalánozók. Ezek már fényérzékelésre specializálódott receptorsejtekből állnak. Ugyanakkor ha evolúciósan előnyös, a testszerte szétszórt fényérzékelő sejtek is megvannak magasan szervezett állatoknál. A földigiliszta-félék esetében például a test bármely részének felszínre kerülése igen veszélyes, ezért a hám teljes felszínén érzékeli a fényt.
A gödörszem úgy jött létre, hogy a fényérzékelő sejt besüllyedt egy hámgödörbe. Ennek talán védelmi okai voltak. Ezek a gödörszemek még alig jobb teljesítményűek, mint a szemfoltok. Ilyen szemük van a kagylóknak. Ha ez az érzéksejt pigmentsejt által alkotott gödörbe süllyed, akkor már irányérzékelésre is alkalmas. Ez a kehelyszem, vagy pigmentkehelyszem Ilyennel rendelkeznek az örvényférgek.
Ha a gödör szája beszűkül, csökken a fényerősség, de jelentősen növekszik az irányérzékelés képessége, valamint egyre inkább létrejön a camera obscura effektusa, vagyis a képlátás lehetősége. A képlátó szemek innentől két fő irányban fejlődtek ki. Az egyik rabdoméra, a másik ciliata sejtekkel, azaz a felület növelését redőzöttséggel vagy csillós kitüremkedésekkel oldották meg. Az előbbi a rovarok iránya, az utóbbi a gerinceseké. A rabdomérák az elsődleges fényérzékelők, míg a csillós sejtek helye a gerincteleneknél az idegdúcban van. A gerinceseknél a csillós sejtekból alakultak ki a fényérzékelő felületet beborító csapok és pálcikák. Már 600 millió éves bizonyíték is van arra, hogy a soksertéjű férgek rendelkeztek az idegdúcban csillós sejtekkel.
A rovarok összetett szeme sok kehelyszem együttese, ahol a gödör száját már lezárja egy fényáteresztő felület, amely lencseként viselkedik. Az összetett szem által alkotott képet az idegrendszer hozza létre, az egyes gödrök által érzékelt fényfoltok mozaikszerűen egyesített összességéből. A másik fejlődési vonal a hólyagszem, amilyennel a puhatestűek közül a fejlábúak, valamint minden gerinces rendelkezik. A hólyagszem e két, egymástól elkülönülten fejlődő állatcsoportnál független, konvergens evolúció révén alakult ki. A Nautilus még nem rendelkezik szemlencsével, de a nyolc- és tízkarú polipoknál már a nyílást lezáró hámból, ami a legkorábbi védőréteg utódja, lencse is kialakult.
A fejlett lencsés szem kialakulása egy egyszerű szemfoltból Nilsson és Pelger legpesszimistább becslése szerint is mintegy 650 000 generáció alatt végbemehetett, ami evolúciós léptékben gyors folyamatnak tekinthető.
This article uses material from the Wikipedia Magyar article Szem, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). A lap szövege CC BY-SA 4.0 alatt érhető el, ha nincs külön jelölve. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Magyar (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.