日耳曼民族的特征之壹——綠瞳
那麽真的是這樣嗎?現在我們來了解壹下眼睛。有這麽神奇不可能嗎?
平行比較
首先,人類的視覺在動物中處於什麽水平?是頂級的嗎?
當然不是,相信大家都能猜到。我們的眼睛在動物中不是特別聰明。例如,鳥類的視力壹般比我們好。它們有四色視覺,能看見紫外線。很多迅猛龍的視野非常遠,鷹可以在高達36公裏的高空看到壹只奔跑的兔子。相比之下,人類的有效可視範圍只有幾公裏,1公裏之外,兔子這麽小的東西都看不清楚。
他們付出的代價是眼球變長了,所以轉不過來...
遠視能力不好,其實夜視能力不好,我們的夜視能力被夜行動物暫停了。別的不說,我們家貓晚上的視力比人類好6-8倍,家貓只是壹種午夜動物,而貓頭鷹這種純夜行動物的夜視能力是人類的100倍。但尷尬的是,感知顏色的視錐細胞和感知明暗的視桿細胞比例是1: 20,視錐細胞只有600萬,還不如千元機的前置攝像頭。這個比例不像白天活動的動物。大部分視力好的動物在白天視錐和視桿的比例是1: 12到19: 1,人類的視錐無疑太少。
人眼中的夜和貓眼中的夜
這種奇怪的配置實際上是因為哺乳動物的祖先是在半夜行走的小型雜食動物,看起來和今天的老鼠很相似,所以哺乳動物的祖先在進化過程中失去了感知顏色的能力。哺乳動物幾乎都是色盲或半色盲,而我們的靈長類祖先因為生活在樹上,必然具有分辨果實成熟與否的能力,所以他們重新獲得了色覺,重新進化出了退化的能力。因此,眼睛表現出組成和功能矛盾的特點。
現在發現的最早的哺乳動物,中國侏羅紀獸。
人類的視覺是掛在動物界的嗎?不是,硬件不夠軟件。我們擁有太陽系最強大的大腦,所以我們的視覺能力整體來說還是比較強的。有些動物是真正的“裝備黨”,比如螳螂蝦,它的眼睛有12種色覺細胞,可以分辨出很多人類無法識別的光,包括反射光和偏振光。然而,它們的視覺神經結構非常簡單,甚至沒有大腦結構。這些信息能否很好的組合起來形成壹個圖像是個問題。
非常鮮艷的體色也和它們的視覺能力有關。
人眼結構有壹個重大缺陷。
現在我們要進入第二個話題。眼光精準不可替代嗎?是“上帝”的設計嗎?
如果我們的眼睛真的是設計出來的,毫無疑問設計者有點不太聰明。因為我們的眼睛有壹個巨大的BUG,而且從設計的角度來說,這簡直是小學生不會犯的錯誤。不僅如此,甚至比我們肉眼更科學合理的結構也存在於這個地球上,這證明了這只是壹個BUG,而不是“人類尚未理解的微妙設計”。
人的眼睛有盲點,在那裏什麽也看不見。
醫學教科書中的解剖圖
那為什麽那裏沒有感光細胞?很簡單,因為那是視神經穿過眼球的地方,叫視乳頭,是眼睛最大的bug。
想象壹下,妳有壹臺顯示器,它需要壹根傳輸線連接到機箱上,但奇妙的是,這根傳輸線要在屏幕上打壹個洞,從前面把線放出來。這能是什麽蠢設計?沒錯,我們的眼睛就是這樣。視神經覆蓋在視網膜上,我們要在視網膜上開壹個洞,把眼球從洞裏留下來。
在這張圖片中,妳可以看到神經覆蓋在視網膜上。
這個奇怪的結構有很多缺陷。更不用說打開壹個洞,反向結構導致血管覆蓋視網膜。劇烈運動後,人們常常可以看到視野中跳躍的現象,這種現象就是血管,而這種結構也帶來了壹個問題——視網膜固定不牢。按照正常邏輯,光感受器細胞將神經與光連接起來,血管在下面穿梭,不僅完美不開孔,還能加固神經。然而,我們眼睛的反向結構導致視網膜只粘在脈絡膜上,所以-我們也很容易視網膜脫落...
重擊容易導致視網膜脫落,為了眼睛,少管閑事。
硬件不足以軟件彌補。
那為什麽我們從來不知道眼睛裏有個大洞?而血管似乎不會出現在我們的主要視野中,這是進化可以湊合的地方。雖然眼睛配置低,但是妳的人腦不是很高,用算法來彌補吧!比如那個洞,當眼睛看到東西的時候,大腦會用另壹只眼睛的影像來彌補。眼睛看東西的時候,區域會直接被遮擋,妳根本不會註意到自己的視覺不完整。
從神經發生的角度來看,眼睛是大腦的壹部分。
其實我們的眼睛從來都不是攝像機,我們看到的畫面都是經過大腦處理的(因為大腦的處理權限太大,有時候大腦功能出現問題——過度處理,就會出現幻覺)。這種處理是非常必要的,潛意識把有用的信息和需要重點關註的區域標記出來,讓妳有限的精力放在對生存有意義的地方。
柱子的影子被畫了出來。看這個人手臂的陰影方向。
幾乎所有人都見過各種錯覺圖。有人說大腦在欺騙妳,真的讓大腦很失望。比如下圖,這是大腦對明暗的亮度修正造成的。如果不能壹眼就意識到“這其實是影子裏的同壹個顏色”,生存會非常困難,絕對值其實是誤導,所以自然界不會出現這種情況。所以大腦對圖像的處理是漫長進化留下的寶藏。
靜態圖表版本
還有壹個例子是利用大腦強大的計算能力來補充眼睛的不足。我之前說過我們的顏色感覺細胞很少,那為什麽我們看東西很清楚呢?事實上,如果妳有心,妳會註意到只有我們看的區域是清晰的,其他區域都是模糊的。這是因為我們的視網膜上有壹個區域叫做視網膜中央凹,幾乎所有的色敏細胞都集中在這裏,而為了保證成像,那個區域甚至沒有壹條血管,只有脈絡膜用來提供能量和氧氣。
黑色區域中亮點是視網膜中央凹
視網膜中央凹非常小,只有人類視覺的5度。如果伸直手,大概是兩個拇指的寬度。所以當我們看壹個更大的物體時,需要用視覺中樞對其進行掃描,然後在大腦中進行構圖和成像。那些較大的物體圖像都是用小的清晰圖像“拼”出來的。沒想到啊!幸運的是,我們的眼睛旋轉速度非常快,定位準確,這實際上是為了匹配人腦的計算能力而進化的。
誰的眼光最合理?
脊索動物有三個主要特征,人類胚胎在發育過程中也有鰓裂。
因此...誰的眼睛結構合理?不幸的是,代表所有高級動物的脊索動物全軍覆沒。從魚到鳥到青蛙到野獸到人類,我們的視網膜都是反過來的。脊索動物,顧名思義,有壹個貫穿全身的神經纖維組織,體現在人類身上就是我們的脊椎。動物* * *有43個門,但它們的身體復雜而龐大。幾乎所有我們感興趣的動物都是脊索動物。占動物種類總數80%的節肢動物,由於其外骨骼結構使用復眼,無法進化成光學焦點的形狀,所以這種結構非常粗糙,無法形成清晰的圖像。
這是魷魚,當然也是頭足類。
還有哪些復雜的動物有結構良好的完美眼睛?答案是軟體動物的頭足類。這類動物的代表是章魚。對,這種八條腿沒脊梁骨的家夥。雖然他很不甘心,但是他的眼睛和我們的祖先是分開進化的,所以他走了正道。這也反映了進化的粗糙。壹旦在進化的路上出了問題,就沒有完全修正的可能,只能在原有的基礎上修修補補。
小學生不會犯錯,是嗎?
誤差的來源
那為什麽我們的祖先會犯錯?讓我們來看看下圖中的魚。
Macropinna microstoma,macropinna microstoma的俗稱,是管眼魚。
怎麽樣?它透明的額頭有魔力嗎?現在我問壹個問題。它的眼睛在哪裏?那兩個在妳嘴上嗎?眼睛看起來有點藍?不,那實際上是它的鼻孔...它的眼睛其實就是額頭那兩個綠色的東西,壹直指向上面的東西。
文昌魚
這就是脊索動物的眼睛與其祖先相反的原因,因為它們的眼睛長在身體的內側,通過透明的身體組織暴露在光線下。現在我們的世界裏有壹種結構非常古老的動物叫文昌魚。它們的身體是完全透明的,甚至連下巴都沒有進化,眼睛也是非常簡單的感光點,這有助於我們研究5億年前脊索動物的起源。
眼點,很原始的眼。
文昌魚的眼睛在頭部,沒有外部的眼睛結構。而且由於眼睛是由發育成脊椎的神經脊髓細胞發育而來(所以眼睛實際上是大腦的壹部分,而不是壹個獨立的器官),這種結構的組織是由細胞層倒置而形成的,所以文昌魚的眼形就變成了左眼看右邊,右眼看左邊的奇怪結構。因為整個組織是透明的,是無害的,又因為當時的動物結構普遍很簡單,這樣壹只看不清楚的眼睛就夠了。
左右相反的來源
但是隨著進化的逐漸進行,身體變得越來越不透明,這種結構無法繼續正常工作。進化必須再次改變。這個過程會在動物胚胎發育過程中重復。我們可以通過觀察魚胚胎眼睛的發育過程來知道發生了什麽:帶有感光細胞的組織再次向內卷曲,形成單壹的外眼結構。從這個時候開始,左眼看左,右眼看右,視網膜反過來了。這就是錯誤開始的時候。
眼睛進化過程模擬圖
斑馬魚的眼睛發育過程
所以,如果以後有人向妳鼓吹或者反對進化論,妳就把這篇文章拿出來和他試兩遍。基於這個原因,我建議妳收藏這篇文章以備不時之需。
這些是我們可以聚在壹起,足夠擁有的眼睛,也是第壹雙讓我們看清宇宙星辰的眼睛;在人類掌握假眼技術之前,我們還是要把這些眼睛養好(但我必須說,眼保健操對保護眼睛沒用)