چشم
کلیات

چشم‌های پیچیده می‌توانند شکل‌ها و رنگ‌ها را از هم تشخیص دهند. کهن‌ترین آثار یافت شده از چشم‌های نخستین به ۶۰۰ میلیون سال پیش، دورهٔ انفجار کامبرین بازمی‌گردد. آخرین جد جانوران ابزارهای زیست-شیمی لازم برای به‌دست آوردن بینایی را داشت و پس از آن ۹۶ درصد از گونه‌های جانوری در شش شاخهٔ زیستی از ۳۵ شاخه بینایی به‌دست آوردند. در بیشتر مهره‌داران و برخی از نرم‌تنان، چشم به این صورت کار می‌کند که اجازه می‌دهد پرتوهای نور وارد چشم شوند و به صفحه‌ای که پر از یاخته‌های حساس به نور است برخورد کنند. این صفحهٔ حساس به نور در پشت چشم قرار دارد و شبکیه نام دارد. یاخته‌های مخروطی برای تشخیص رنگ و یاخته‌های استوانه‌ای برای تشخیص در نور با شدت کم، همگی بر روی شبکیه قرار دارند و نور دریافتی را تبدیل به پیام‌های عصبی می‌کنند. این پیام‌ها با کمک عصب‌های بینایی به مغز فرستاده می‌شود.
چنین چشم‌هایی معمولاً کروی شکل اند و پر از مایعی شفاف و ژله مانند به نام زجاجیه. یک عدسی داخل آن‌ها قرار دارد تا بتواند بر روی اجسام پیرامون تمرکز کند و عنبیه که ماهیچه‌های پیرامون آن برای تنگ یا گشاد کردن مردمک کاربرد دارد. مردمک با تنگ و گشاد شدن میزان نور ورودی به چشم را تغییر می‌دهد. و در صورتی که نور کافی باشد محل تشکیل تصویر بر پردهٔ چشم را تغییر می‌دهد و خطاهای احتمالی را برطرف می‌کند. چشمان بیشتر سرپایان، ماهی‌ها، دوزیستان و مارها شکل عدسی ثابت دارد و تمرکز بر روی تصویر با کمک عقب و جلو رفتن لنز قابل انجام است مانند آنچه که در هنگام تمرکز کردن (فوکوس کردن) در دوربین عکاسی رخ می‌دهد.
چشمان مرکب در میان بندپایان دیده می‌شود. این نوع چشم از تراش‌های بسیار کوچک به نام ریزچشمک، تشکیل شده بسته به زیست جانور هر یک از این ریزچشمک‌ها به اندازهٔ یک تصویر دانه‌ای (پیکسلی) یا چندین تصویر ارائه می‌کند. هر ریزچشمک، حسگر، لنز و سلول‌های حساس به نور خودش را دارد. برخی چشم‌ها تا ۲۸ هزار حسگر بر روی خود دارند که به صورت شش ضلعی کنار هم قرار گرفته‌اند و دیدی ۳۶۰ درجه می‌دهند. چشم‌های مرکب به حرکت‌ها و جابجایی بسیار حساس‌اند. بسیاری از بندپایان به ویژه پیچیده‌بالان چشمانی مرکب دارند که تنها چند تراش دارد هر تراش هم خود یک شبکیه دارد و می‌تواند تصویری بر روی خود داشته باشد. هر چشم تصویر متفاوتی از دیگری دارد، این تکه تصاویر در کنار هم در مغز یک تصویر بزرگ با وضوح بالا تشکیل می‌دهد.
پژوهشگران دریافته‌اند که میگوی آخوندکی بینایی رنگی با تصاویر فراطیفی دارد که پیچیده‌ترین بینایی رنگی در جهان است. تریلوبیت‌ها که امروزه منقرض شده‌اند، چشمانی ویژه داشتند، عدسی چشم آن‌ها بلور کلسیت بود از این نظر آن‌ها با بیشتر بندپایان متفاوت بودند چون اکثراً چشمانی نرم دارند. شمار عدسی‌های آن‌ها نیز متفاوت است برخی تنها یک عدسی و برخی دیگر هزاران عدسی در یک چشم داشتند.
در مقابل چشمان مرکب، چشمان ساده قرار دارند که تنها یک عدسی دارند. عنکبوت‌های جهنده یک جفت چشم بزرگ با میدان دید باریک دارند که در کنارش چندین چشم کوچک قرار دارد (در کل چهار جفت چشم) که به آن‌ها دید جانبی می‌دهد. لارو برخی حشرات مانند کرم پیله‌ساز گونهٔ دیگری از چشم ساده را، موسوم به «چشم سادهٔ جانبی» یا «استماتا» (stemmata) دارند که معمولاً یک تصویر تقریبی و محو از جسم به‌دست می‌آورد اما آن‌ها این قدرت را دارند تا وضوح تصویر را بیشتر کنند و در تاریکی هم حساسیت بیشتری به نور دهند و تصویر را (۱۰۰۰ برابر) واضح تر کنند. چشم‌های جانوری مانند حلزون، گونهٔ دیگری از چشم ساده است، این چشم‌ها عدسی ندارند در نتیجه نمی‌توانند تصویری را بازتاب کنند بلکه تنها به نور حساسیت دارند و می‌توانند تاریکی را از روشنایی تشخیص دهند. این چشم به حلزون‌ها کمک می‌کند از نور سفید مستقیم خود را در امان نگه دارند. برای جانورانی که نزدیک چاه گرمابی زندگی می‌کنند، چشمان مرکب، ساده شده است و برای نور فروسرخ بهینه شده است، چشم آن‌ها می‌تواند نور فروسرخ را تشخیص دهد در نتیجه آن‌ها خود را از نقاط جوشان آب فراری می‌دهند تا زنده زنده نجوشند.