regs|duimnael|250px|Oog van 'n mens Die oog is die sintuigorgaan wat 'n organisme in staat stel om visuele inligting waar te neem. Dit bespeur lig en skakel dit in elektrochemiese impulse in neurone om, en vorm deel van die organisme se visuele stelsel.
Lig word op die netvlies (ook retina genoem) gefokus deur die lens. Die netvlies is 'n laag gespesialiseerde senuweeselle wat lig omskakel in senuwee-seine. Die oog kan sy fokusafstand verander deur spiere wat die vorm van die lens verander. Hierdie proses word akkommodasie genoem. Die meeste mense het twee oë, een aan elke kant van die neus. Die konvekse (bolrond geboë) breking van die kornea en die lens is vir die vorming van die beeld verantwoordelik; die kornea lewer die grootste deel van die ligbreking en die lens stel dit fyn.
links|duimnael|400px|Diagram van 'n mens se oog
1: agterste voorportaal 2: getande rand 3: siliêre spier 4: siliêre sonule 5: Schlemm se kanaal 6: pupil 7: voorkamer 8: kornea 9: iris 10: lenskorteks 11: lenskern 12: siliêre apparaat 13: konjunktiva 14: onderste skuinsspier 15: onderste rektusspier 16: mediale rektusspier 17: retinale arteries en are 18: optiese skyf 19: dura mater 20: sentrale retinale arterie 21: sentrale retinale aar 22: optiese senuwee 23: vortikose aar 24: bulba-skede 25: makula 26: put 27: sklera 28: choroïed 29: boonste rektusspiere 30:retina
By hoër organismes is die oog 'n ingewikkelde optiese stelsel wat lig uit die omgewing insamel, die intensiteit daarvan deur 'n diafragma reël, dit deur 'n verstelbare stel lense fokus om 'n beeld te vorm, dié beeld in 'n stel elektriese seine omskakel en dié seine deur die gesigsenuwee na die brein se visuele skors oordra.
Oë met 'n oplossingsvermoë kom in tien fundamenteel verskillende vorme voor, wat in same-oë en nie-same-oë verdeel word. Same-oë bestaan uit talle klein visuele eenhede en kom algemeen by die insekte en skaaldiere voor, terwyl nie-same-oë 'n enkele lens het wat die lig op die netvlies fokus om een beeld te vorm – die soort oog wat by die soogdiere, ook die mens, algemeen is. Die eenvoudigste oë is putoë: ligkolletjies wat in 'n put geplaas is om die hoek van die lig wat inval te beperk, sodat die organisme die rigting van die lig kan bepaal.
Oë maak ook verskeie ligreaksies moontlik wat niks met sien te doen het nie. By organismes met meer ingewikkelde oë stuur ligsensitiewe ganglionselle in die netvlies seine na die brein om die sirkadiese ritme te verstel en die pupilrefleks te beheer.
Oorsig duimnael|links|170px|Die oog van 'n Europese bison. Ingewikkelde oë onderskei vorms en kleure. Die gesigsvelde van baie organismes, veral van roofdiere, het groot gebiede van binokulêre sien wat diepte-persepsie moontlik maak, terwyl die oë van veral prooidiere so geplaas is dat die gesigsveld so groot as moontlik is – soos by die hase en perde, wat monokulêre sien het.
Die eerste proto-oë het sowat 600 miljoen jaar gelede onder diere ontwikkel, omtrent in die tyd van die Kambriese ontploffing. Die jongste gemeenskaplike voorouer van die diere het al die biochemiese gereedskap gehad wat vir sien nodig is, en meer gevorderde oë het in 96 persent van die dierespesies en in ses van die sowat 35 hooffilums ontwikkel. By die meeste gewerweldes en sommige weekdiere laat die oog lig binne wat op 'n ligsensitiewe laag selle – die netvlies – val, waar die keëlselle (vir kleur) en die staafselle (vir kontras in swak lig) die lig in senuseine omskakel wat deur die gesigsenuwee na die brein gestuur word. Sulke oë is gewoonlik bolvormig, gevul met die deursigtige glasagtige liggaam, en het 'n fokusserende lens en dikwels 'n iris. Die oë van die meeste seekatte, visse, amfibieë en slange het lense van 'n vaste vorm en fokus deur die lens heen en weer te skuif, min of meer soos 'n kamera.
duimnael|Die oë van die bidsprinkaankreef (hier Odontodactylus scyllarus) word as die mees ingewikkelde in die diereryk beskou. Die same-oë van die geleedpotiges bestaan uit baie eenvoudige fasette wat, na gelang van die anatomiese besonderhede, óf 'n enkele beeld uit beeldelemente óf verskeie beelde per oog lewer. Elke sensor het sy eie lens en ligsensitiewe sel of selle. Sommige oë het tot 28 000 sulke sensore wat seshoekig gerangskik is en 'n volle gesigsveld van 360 grade kan gee. Same-oë is baie gevoelig vir beweging. Die bidsprinkaankreef het die mees ingewikkelde kleursigstelsel ter wêreld, met gedetailleerde hiperspektrale kleursig.
Die uitgestorwe trilobiete het unieke same-oë gehad waarin helder kalsietkristalle die lense gevorm het – anders as by die meeste ander geleedpotiges, wat sagte oë het. Die aantal lense het sterk gewissel: sommige trilobiete het net een gehad en ander duisende per oog.
Teenoor die same-oë het eenvoudige oë 'n enkele lens. Springspinnekoppe het een paar groot eenvoudige oë met 'n nou gesigsveld, aangevul deur 'n reeks kleiner oë vir randsig. Ogies (ocelli), van die eenvoudigste oë, kom by diere soos party slakke voor; hulle het ligsensitiewe selle maar geen lens of ander manier om 'n beeld daarop te werp nie, sodat hulle net tussen lig en donker kan onderskei. By organismes wat naby diepseeskeure leef, is die same-oë daarby aangepas om die infrarooi lig van die warm skeure te sien sodat die diere nie lewendig gekook word nie.
Soorte oë Daar is tien verskillende oogbouplanne. Oogsoorte kan in "eenvoudige oë", met een konkawe ligsensitiewe oppervlak, en "same-oë", wat uit 'n aantal afsonderlike lense op 'n konvekse oppervlak bestaan, verdeel word. "Eenvoudig" beteken nie 'n mindere mate van ingewikkeldheid of skerpte nie: enige oogsoort kan vir feitlik enige gedrag of omgewing aangepas word. Die enigste beperkings wat vir 'n bepaalde oogsoort geld, is dié van oplossingsvermoë – die fisika van same-oë verhoed hulle om 'n oplossing beter as een graad te bereik – en die feit dat superposisie-oë 'n groter sensitiwiteit as apposisie-oë kan bereik en daarom vir diere van die donker beter geskik is.
Elke tegnologiese manier om 'n optiese beeld vas te lê wat die mens algemeen gebruik, kom ook in die natuur voor, met die uitsondering van die zoomlens en die Fresnellens.
Putoë Putoë is ligkolletjies wat in 'n put geplaas kan wees om die hoeke van lig wat inval te beperk, sodat die organisme die rigting van die inkomende lig kan bepaal. Hulle kom in sowat 85 persent van die filums voor en was vermoedelik die voorlopers van meer gevorderde "eenvoudige oë". Hulle is klein en bestaan uit tot sowat honderd selle wat sowat 100 mikrometer beslaan. Die rigtinggevoeligheid kan verbeter word deur die opening kleiner te maak, deur 'n weerkaatsende laag agter die reseptorselle te plaas, of deur die put met 'n ligbrekende stof te vul.
Adderslange het putte ontwikkel wat as oë werk deur termiese infrarooi straling te bespeur, naas hul gewone oë. Die putorgane bevat egter reseptore wat heel anders as fotoreseptore is: fotoreseptore is G-proteïengekoppelde reseptore terwyl dié in die putorgane ioonkanale is.
Bolvormige lensoë Die oplossingsvermoë van 'n putoog kan sterk verbeter word deur 'n materiaal met 'n hoër brekingsindeks in te voeg om 'n lens te vorm. Die eenvoudigste vorm, wat by party slakke en ringwurms voorkom, bestaan uit 'n lens met een brekingsindeks. 'n Veel skerper beeld kan verkry word met materiaal waarvan die brekingsindeks na die rande toe afneem: dit verkort die fokusafstand, laat 'n groter opening vir 'n gegewe skerpte toe sodat meer lig kan inval, en maak die lens platter, wat sferiese aberrasie verminder. Sulke ongelyksoortige lense het minstens nege keer onafhanklik ontwikkel – vier of meer keer by die slakke, en een keer elk by die roeipootkreefies, die ringwurms, die seekatte en die kitons, wat lense van aragoniet het.
Die ogies van insekte het 'n eenvoudige lens, maar hul brandpunt lê gewoonlik agter die netvlies, sodat hulle nie 'n skerp beeld kan vorm nie. Hulle versprei die beeld oor die hele netvlies en is daarom uitstekend daarvoor om vinnige veranderinge in die ligsterkte oor die hele gesigsveld te bespeur – 'n vinnige reaksie wat verder versnel word deur die groot senuweebondels wat die inligting na die brein haas. Daar is dus voorgestel dat die ogies van insekte hoofsaaklik tydens vlug gebruik word, aangesien hulle skielike veranderinge in watter kant bo is, kan opspoor.
Ligbrekende kornea duimnael|regs|200px|'n Oog van die ligbrekende-kornea-tipe by 'n mens. Die kornea is die deursigtige koepelvormige deel wat die voorkamer bedek. In die oë van die meeste soogdiere, voëls, reptiele en ander landgewerweldes – asook van spinnekoppe en sommige inseklarwes – het die vloeistof in die oog 'n hoër brekingsindeks as lug, en die lens is oor die algemeen nie bolvormig nie. Bolvormige lense lewer sferiese aberrasie, en in ligbrekende korneas word dit reggestel met ongelyksoortige lensmateriaal of met 'n nie-bolvormige gedaante. Die platmaak van die lens het egter 'n nadeel: die gehalte van die sig neem af weg van die hoof-fokuslyn. Diere wat met 'n wye gesigsveld ontwikkel het, het daarom dikwels oë met 'n ongelyksoortige lens.
'n Ligbrekende kornea is slegs buite die water nuttig, aangesien daar in water min verskil tussen die brekingsindeks van die oogvloeistof en dié van die omringende water is. Diere wat na die water teruggekeer het – soos pikkewyne en robbe – het hul sterk geboë kornea verloor en het na lensgebaseerde sig teruggekeer.
duimnael|links|180px|Ooglede en ooghare is 'n eienskap van die meeste soogdieroë en beskerm die oog. 'n Unieke eienskap van die meeste soogdieroë is die ooglede, wat die oog afvee en trane oor die kornea versprei om uitdroging te voorkom. Die ooglede word aangevul deur die ooghare: verskeie rye hoogs gevoelige hare wat uit die rand van die ooglid groei om die oog teen fyn deeltjies en klein irriterende dingetjies soos insekte te beskerm.
Weerkaatsende oë 'n Alternatief vir 'n lens is om die binnekant van die oog met "spieëls" te belyn en die beeld na 'n middelpunt te weerkaats. Die aard van sulke oë beteken dat 'n mens wat in die pupil van so 'n oog inkyk, dieselfde beeld sou sien as wat die organisme sien, terug uitgekaats. Baie klein organismes gebruik sulke organe, maar hulle is te klein om bruikbare beelde te lewer. Groter organismes soos kamskulpe gebruik ook weerkaatsende oë: die kamskulp Pecten het tot honderd millimetergrootte weerkaatsende oë langs die rand van sy skulp en bespeur bewegende voorwerpe soos hulle by die opeenvolgende lense verbybeweeg.
Same-oë duimnael|Die anatomie van 'n insek se same-oog. 'n Same-oog kan uit duisende afsonderlike fotoreseptor-eenhede of ommatidia bestaan. Die beeld wat waargeneem word, is 'n kombinasie van die insette van die talle ommatidia, wat op 'n konvekse oppervlak sit en dus in effens verskillende rigtings wys. Teenoor eenvoudige oë het same-oë 'n baie groot gesigshoek en kan hulle vinnige beweging en soms ook die polarisasie van lig bespeur. Aangesien die afsonderlike lense so klein is, plaas diffraksie 'n beperking op die oplossingsvermoë wat verkry kan word, en dit kan slegs met groter en meer lense oorkom word: om met 'n oplossing te sien wat met dié van ons eenvoudige oë vergelykbaar is, sou 'n mens same-oë met 'n radius van sowat 11 meter nodig hê.
duimnael|links|180px|Die oppervlak van 'n huisvlieg se same-oog onder 'n skanderingselektronmikroskoop.