Silm

Silm (ladina keeles oculus) on nägemiselund.

Silmaks laiemas tähenduses loetakse silmakoopa sisu ja silmalaugusid.

Silm või silmad on paljudel loomadel, sealhulgas inimesel. Isegi mõnel ainuraksel on valgustäpp, mis võimaldab eristada valgust pimedusest. Arenenud nägemine võimaldab kaugelt avastada nii toitu kui vaenlasi, samuti liigikaaslasi.

Paljudel loomadel on silmad paariselundid. Kaks silma võimaldavad paremat ruumilist nägemist kui üks.

Putukatel on kahte liiki silmad: lihtsilmad (ocelli) ja liit- ehk fassettsilmad (oculi).

Silma sarvkestale langevad valguskiired läbivad silma eeskambri, murduvad silmaläätses, läbivad silma klaaskeha ja langevad silma tagaseinas olevale võrkkestale, millele moodustunud kujund edastatakse ajju ja töödeldakse.

Vanimad fossiilsed silmad on leitud alamkambriumi kivististest. Need on umbes 540 miljonit aastat vanad. Sel perioodil toimus evolutsioon eriti kiiresti ja seda perioodi nimetatakse kambriumi plahvatuseks. USA zooloog Andrew Parker on oletanud, et see ei ole juhuslik kokkusattumus, vaid silma teke võis põhjustada eluvormide kiire mitmekesistumise. Enne seda olid mõnel loomaliigil küll valgustundlikud rakud, kuid alles silma teke võimaldas kiiret liikumist ja orienteerumist.

Evolutsioonilises mõttes ei võta silma arenemine palju aega. Väikeste mutatsioonide looduslikule valikule allutamise modelleerimine näitab, et tõhusale fotopigmendile tuginev lihtne optiline meeleelund võib areneda keerukaks inimsilmasarnaseks elundiks umbes 400 000 aastaga. Maailmast on leitud nii tänapäevastelt kui väljasurnud liikidelt mitmesuguse arengutasemega nägemiselundeid, mistõttu silma arengufaasid on evolutsioonilises mõttes hästi jälgitavad. Evolutsiooniline surve silma arenemisele on sealjuures katkematu, sest mis tahes arenguetapil on pisut rohkem arenenud silmast enam kasu kui pisut vähem arenenud silmast.

Tänapäeval on silmadega loomi väga erinevates loomarühmades. Kõige tõenäolisemalt on silmad nendes loomarühmades arenenud üksteisest sõltumatult. "Loomade elu" kirjutab: "Kui paluda zooloogil tuua näide loomariigi arengu kõige hämmastavama joone kohta, siis ei viitaks ta inimese silmale (mis muidugi on imetlusväärne elund) ega kaheksajala silmale, vaid pööraks tähelepanu sellele, et need mõlemad, nii inimese kui ka kaheksajala silm, on väga sarnased. Nad pole sarnased mitte ainult ehituselt, vaid sageli ka välisilmelt."

Silmad arenesid loomadel välja enne peaaju. Ei ole mingit vajadust teavet töötleva elundi järele, kui ei ole meeleelundeid, mis teavet hangiksid.

Enamikul selgroogsete liikidel on kaks silma. Mõneti võib erandiks pidada tuataarat, mille pealael on halvasti arenenud kolmas silm ehk kiirusilm. See on kahekihiline, selle põhjas on valgustundlike rakkude kiht ja sellel midagi läätsetaolist. Kiirusilmaga saab tajuda päikesekiirgusest tingitud valgustatuse astet ning see aitab loomal koha ja asendi valimisega reguleerida kehatemperatuuri, kuid kujutiste eristamiseks see ei kõlba.

Mõnel loomal, näiteks mutil, on silmad taandarenenud ja kaetud nahaga. Taandarengu põhjustab elu täielikus pimeduses, kus midagi näha ei ole võimalik. Lihtsalt öine eluviis ei põhjusta nägemise halvenemist, vastupidi, sageli on öise eluviisiga loomad väga terase nägemisega, sest öösiti ei ole täielikult pime.

Mõnel loomal võimaldavad silmad tajuda värvi. Seda suudavad linnud ja paljud roomajad, kuid imetajatest üksnes vähesed rühmad, sealhulgas esikloomalised. Värvi aitavad tajuda silma võrkkestas paiknevad värvustundlikud kolvikesed. Värvitaju aitab sageli paremini avastada küpseid puuvilju, mis oli esikloomaliste põhiline toit, ja eristada neid toorestest.

Madudel
Mao silm on paariline silmakoopas paiknev ja talitlev nägemiselund. Silm koosneb silmamunast ja neid ümbritsevatest abielundeist. Mao silmad aitavad enamikul tänapäeva maolistest saakloomi näha (liikumatuid objekte nad harilikult ei jahi) ja ka ennast kaitsta. Üksnes osadel infraseltsi Scolecophidia kuuluvatel maoperekondadesse liigitatud kaevuva eluviisiga madudel on silmade nägemisfunktsioonid taandarenenud.

Silmamuna (bulbus oculi) moodustab silma optilise süsteemi koosnedes ka vesivedelikust, silmaläätsest ja klaaskehast.

Madude silmalääts erineb teiste roomajate omast. Fookuskaugus ehk akommodatsioon toimub mao silmas mitte silmaläätse kuju muutmise teel, mis on ümmargune ja kollase värvusega, vaid silmaläätse liikumise teel (silmasisene rõhk) võrkkestast kaugemale.

Mao silmadel puudub kõvakestaluukeste võru.

Eesmine kamber sisaldab vesivedelikku ning tagumine kamber, klaaskeha silmaläätse taga, sisaldab klaaskehanestet.

Silmaläätse ümbritseb ripskeha, kuid ripslihas puudub. Ripskeha on ühenduses vöötmekesekiududega (fibrae zonulares) ja läheb üle võrkkestaks.

Mao silma katab väljast silmakilbis, ta paikneb külgvaates vaadatuna otse silma ees. Silmakilbis on läbipaistev, v.a kestamise ajal, siis muutub see piimjaks ja mao praktiliselt pimedaks. Silmakilbist varustavad toitainetega veresooned ja see uueneb koos ülejäänud nahaga kestamise ajal pidevalt. Silmakilbise morfoloogiat ja kirjeldust kasutatakse maoliste klassifikatsioonil.

Silmakilbis moodustub kokkukasvanud laugudest ja katab sarvkesta. Madudel on tuvastatud silma sarvkest embrüonaalses arengujärgus, juba 3-nädalastel hariliku nastiku embrüotel.

Sarvkesta niisutamise ja toitmise eest hoolitsevad Harderi näärme õlijad eritised. See niisutab silmakilbist ja sarvkesta ning suubuvad nina-pisarajuhadesse ja nende kaudu Jacobsoni elundisse ja edasi suuõõnde.

Madudel esineb pisarakanalikeste anatoomias varieeruvusi, nii suubuvad Harderi näärmed harilikul nastikul otse pisarakanalikestesse, kuid osadel madudel suubuvad harunenud väiksemad pisarakanalikesed silmakilbise tagusesse ruumi (silma eesmine kamber) ja seejärel suubuvad ühte pisarakanalikesse.

Madudel ei moodusta silmakilbis ja sarvkest üksteist katvaid kesti vaid neid eraldab vahekiht (silma eesmine kamber), mis kestumise käigus täitub lümfivedelikuga.

Öise eluviisiga madudel on sarvkest suurem kui päevase eluviisiga madudel.

Sarvkesta piiril paikneb Schlemmi kanal.

Silmamuna seina seesmine kiht – võrkkesta kiht – on väga õhuke ja varustatud veresoontega.

Silmamuna seina tagumise kihi – koroidea – funktsioonid võivad varieeruda. Madudel, kel silma võrkkest on varustatud rohkete veresoontega, ei oma koroidea otsest toitefunktsiooni.

Objektide liikumine ja tunnistamine (maod ei erista värve, neil on arvatavasti kahevärviline nägemine, ega kujundeid) tuvastatakse teadlaste arvates just madude võrkkestas asuvate kepikeste ja vähem kolvikeste poolt. Kuid leidub ka erandeid, nii on mitmete merimadulaste võrkkesta peamisteks nägemisretseptorrakkudeks just kolvikesed.
Eriti hästi tunnetavad liikumist kobrad. Kepikeste ja kolvikeste tüübid ja arvukus võrkkestas varieerub maoliigiti.

Madude võrkkest koosneb 4–5 rakukihist: 
1 kihist valgusretseptoritest – kas kepikesed ehk kolvikesed;
2–3 kihist bipolaarsete, horisontaalsete ja amacrine rakkudest ja ganglionirakkudest.

Madude silma võrkkesta ehitus ei ole kogu ulatuses ühesugune ning varieerub ka liigiti ja indiviiditi.

Võrkkesta toetab sidekoest (kollageenikiududest) kõvakest.

Silmaläätse ja võrkkesta läbivat valgust reguleerib ka vikerkest. Madude vikerkest on erinevatel maoliikidel erineva värvusega, mis oleneb ka nende eluviisist. Esineb helepruuni, punase, kollase, tumepruuni, rohelise iirisega madusid. Madude kestumise ajal muutub läbipaistev silmakilbis piimjaks ja mao iirise värv ei ole palja silmaga vaadates tuvastatav. Hariliku rästiku silmade värvuses esineb sooline erinevus: emaste rästikute vikerkest on helepruun ja isaste oma punane.

Vikerkesta keskel asuv pupill on erineva kujuga, kas vertikaalne, ümmargune ehk horisontaalne. Lihtsustatult võib öelda, et päevase eluviisiga maod (kes päeval aktiivsed) saavad pupilli vikerkesta lihaste abil ümara hoida ning maod kes öise eluviisiga (videvikus ja öösel tegutsevad) saavad pupilli vertikaalse hoida. Nii on kassmaol (Telescopus fallax), osadel lõgismadulastel, harilikul rästikul vertikaalsed aga harilikul nastikul ümmargused pupillid. Piugmadude pupill on horisontaalne.

Maod muudavad pupilli kuju ja reguleerivad vikerkesta lihaseid liigutades silma saabuva valguse hulka.

Nägemistee koos nägemisnärviga sarnaneb suuresti teiste roomajate omaga. Madude nägemisnärvis on nii närvisüsteemi suunas (aferentsed) impulsse toovaid närvikiude kui ka implusse viivaid närvikiude (eferentsed). Nägemisnärv koosneb erineva suurusega närvikiududest ja moodustavad mitmed nägemisteed, mis väljuvad ja suubuvad nii hüpotalamuses, eesajus kui ka talamuses.

Kõigil madudel esineb embrüonaalse arengujärgus näsakoonus, kuid kuna elund on madudel ajutine siis arvatakse, et enamikul täiskasvanud madudel näsakoonus (närvirakkudest koosnev) puudub. Kuid võib esineda rästikutel.

Inimestel
Inimese silm koosneb silmamunast ja abielundeist. Silma abielundite hulka loetakse silmalaud, kulmud, pisaraaparaat ja silmamuna liigutavad lihased.

Inimese silm kui optiline süsteem koosneb silmaläätsest, ripslihasest, pupillist, nägemisrakkudest ja nägemisnärvist. Silmalääts on elastne kumerlääts, mille kõverusraadiust reguleerivad ripslihased. Pupill on ava vikerkestas, mis kontrollib reflektoorselt silma pääseva valguse hulka. Nägemisrakkude nimetust kannavad valguse intensiivsusele väga tundlikud kepikesed ja värvi eristavad kolme tüüpi kolvikesed. Nägemisrakkudest läheb signaal mööda nägemisnärvi ajju, kus signaal tõlgendatakse kasulikuks informatsiooniks. Terve silma korral siseneb valgus pupilli kaudu silma, läbib läätse ja liigub sealt läbi klaaskeha silma põhja võrkkestale, kus moodustab kolbrakkuderohkel piirkonnal ehk kollatähnil ümberpööratud kujutise.

Oftalmoloogia

Ebola viiruse osakesed silmas

USA arst Ian Crozier nakatus Ebola viirushaigusse Sierra Leones, kus ta töötas koos Pooleyga Maailma Terviseorganisatsiooni kutsel, ja lennutati Atlantasse Emory ülikooli haiglasse 9. septembril 2014.

Ian Crozieri raviti Will Pooleylt saadud antikehadega ja tunnistati viirusevabaks. Vähem kui kahe kuu pärast leiti tal silmast Ebola viirus.

Vaata ka
Kuri silm
Paljas silm
Laisk silm
Pilgujälgimine

Viited

Välislingid 

Putukate nägemine

Meeleelundkond