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裝反了的人眼不僅有盲點還易脫落,甚至比不上「低等」的章魚

文章開頭,我們先來做一個有趣的小測試

先看下面動圖,畫面中有一個靜止的圓形和一個緩慢移動的十字圖案,沒問題吧。

這時將你的手機屏幕向左(逆時針)放倒90°,再伸出你的左手將左眼蒙上。

然後把屏幕置於視線前方約10到15厘米處,用右眼盯著左邊圓形看

很快你就會發現,右邊的十字圖形在向左移動的過程中,突然於某個位置消失

沒有人在動圖上做過手腳,也並不是因為你瞎了。

這正是我們平常說的盲點。

而全人類的眼睛,也都存在著這麼個不合理的缺陷。

不過也正是因為這一「設計」缺陷,進化論才多了一個有力的證據反駁神創論。

無法否認,眼睛是一個精細到無與倫比的設計。

雖然我們常把眼睛比作照相機,但它其實又遠比照相機複雜。

而因為無法找到眼睛有關的化石(眼睛難以形成化石),連進化論的創始人達爾都無法回答眼睛形成的問題。

達爾文

也正是達爾文對眼睛的困惑,才使神創論者有了完美的質疑點。

在神創論看來,說如此完美的眼睛結構是自然選擇而成,是極度荒謬的。

但事實上,人眼雖結構精巧,但卻絕不是完美的。

而這些缺陷卻反倒成了進化論的有力證據,從此劇情發生了反轉。

當初盛讚「人眼的完美,只能出於上帝之手」的神創論者,也像搬石頭砸自己腳趾頭一般。

他們無法辯駁,否則就得承認上帝是個「手殘的締造者」。

畢竟任憑哪個工程師都不會傻到「將視網膜貼反」,帶來如此多不必要的麻煩。

視網膜

視網膜就像一架相機裡面的感光底片,專門負責感光成像。

當我們看東西,物體的影像就通過屈光系統,落在視網膜上。

所以,視網膜是我們視覺形成的基礎,一旦發生萎縮或脫落等病變,視力會嚴重受影響。

我們的視網膜大致由3層細胞組成,分別為感光細胞雙極細胞節細胞

其中感光細胞*可將光信號轉化為電信號,而雙極細胞則負責分類處理這些電信號。

最後節細胞會把這些分類好的電信號傳輸至大腦,形成最終影像。

*註:人眼感光細胞包含視桿細胞和視錐細胞,其中視桿細胞負責弱光下的視力,而視錐細胞負責明亮光線下高分辨的成像和顏色辨別。

我們知道視網膜這3層細胞的功能後,應該就能推斷出它們在眼球中的位置了。

理論上,感光細胞應該在最外側,因為要接受外界傳入的光信號

而節細胞負責最後將電信號傳入大腦的最後一步,應該位於眼睛最內側。

但我們人眼的實際情況,卻恰恰相反,感光細胞和節細胞竟完全顛倒了。

1為感光細胞,2為雙極細胞,3為節細胞

試想一下,節細胞在外,感光細胞在內的「設計」。

當光線射入瞳孔時,要先經過節細胞和雙核細胞,最後才能到達感光細胞。

那麼這些「擋」在感光結構前的細胞,就會反射或折射光線,使感光細胞成像的質量下降。

這就如同在照相機的膠片前面,外貼了一張半透明薄膜。

不僅如此,由於節細胞位於光線進入的方向。

所以它發出的神經纖維必然會匯聚成一束,反穿眼球再繞回大腦。

而在此處,感光細胞是沒有落腳之地的,被稱為視神經乳頭。

所以這才導致了我們視網膜中有一塊區域無法感光,從而形成盲點

紅圈內為盲點形成的位置

不過,即便有一塊區域人眼無法捕捉,但盲點並不會降低我們的視覺質量。

原因就在於,我們人類是有兩隻眼睛的

雖然每隻眼睛都有一個盲點,但這兩個盲點是不重疊的。

所以一隻眼看不到的盲區,另一隻眼能看到就行了。

那麼問題來了,為什麼就算閉上一隻眼睛,我們還是無法察覺盲點的存在呢?

現階段最靠譜的解釋,便是大腦強大的「腦補」功能

人類的大腦會根據記憶和盲點周圍環境,補全眼前該出現的畫面。

而人眼的無意識跳躍和振動(即使我們盯住某個物體,這些動作仍會不斷發生),都有助於刷新圖像使盲點消失。

妹紙在測試盲點的小遊戲

所以,我們只能通過一些手段,才能看到這生理上的盲點存在。

文章開頭的小實驗,便是一個關於人眼盲點的小測試。

只要操作是正確的,每個人都能找到自己眼中的盲點。

____________

除了盲點的出現,視網膜設計上的缺陷,還帶來了系列的眼部疾病

例如為了給節細胞和雙極細胞供氧,視網膜表面還布有一層血管網

這些血管除了擾亂入射光線外,任何出血或淤血都會擋住光路,極其影響視力。

這便是我們常說的眼底出血

而人眼設計中,最不科學的還數視網膜的固定方式

因為「反貼」了,視網膜與眼球壁之間只由感光細胞頂部與色素細胞層鬆散的接觸,因此極易脫落

如腦袋遭受一記重拳,或隨年齡增大眼球變性,都可能造成視網膜的脫落。

更誇張的是,高度近視眼是多翻幾下白眼都可能出現狀況。

視網膜脫落

而如果視網膜是「正貼」的話,神經纖維就會牢牢把它「拉住」,脫落就沒那麼易發生了。

因此,人眼視網膜的這種「錯誤設計」,也讓許多人困惑。

例如英國演化生物學家理查德·道金斯就曾說,「任何設計師都能看出人類眼睛的設計是可笑的」。

理查德·道金斯

以前神創論者辯駁進化論的觀點之一,便是眼睛這種精妙結構只有上帝才能創造出。

但隨著科學家找到了人眼進化的證據,以及發現人眼這離奇的缺陷,才完成了進化論的又一次大捷。

而事實上,一直被認為低人一等的章魚,其眼睛才是一個的正確設計

如果我們可以抄襲一下章魚的眼睛結構,或許就沒那麼多毛病了。

章魚眼睛的複雜程度與人類相當,在漆黑的深海中發現獵物是毫無壓力的。

而且作為無脊椎動物,它們的眼睛在解剖學上也酷似人眼

不同的是,章魚的視網膜是「正貼」的。

章魚的感光細胞,就朝向光線進入的方向,而血管、神經纖維等都位於感光部位的後方。

章魚眼與人眼解剖圖對比

所以,這些神經是直接連到大腦,無需穿透視網膜,再繞路回大腦。

這不但使神經迴路更短,視網膜被這些神經纖維拉住也不會那麼輕易脫落了。

盲點?眼底出血?視網膜脫落?章魚:不存在的。

既然如此,是什麼原因導致人類沒能進化出類似章魚的眼睛呢?

其實不止人類,所有脊椎動物眼睛採取的都是倒裝的方式。

而我們視網膜的倒置,還得從一個名為PAX6的古老基因說起。

高度透明的文昌魚,箭頭處為文昌魚的「眼睛」

脊索動物門,頭索亞門的文昌魚就比任何脊椎亞門的動物保留了更多的祖先性狀,是難得的活化石

文昌魚身體的含水量很高,高度透明,有一條捲入體內的神經索貫穿頭尾。

PAX6基因控制,神經索的頭端有一個杯狀凹陷,裡面分布了兩列感光細胞,稱為「額眼」(Frontal eye)。

文昌魚的幾組感光器官,額眼位於頭端

由於這個額眼並非長在外面,而是隨著神經索進化被捲入體內,發生了翻轉。

所以其左邊的感光器官要穿透組織看右邊,同樣右邊的感光器官則要穿透組織看左邊。

這也是脊椎動物內外顛倒的眼睛的「原型」,就好比我們透過後腦勺看東西。

脊椎動物胚胎髮育的早期階段,就重現了文昌魚「額眼」的整個過程。

即將發育成眼睛的凹陷來自內卷的神經管,左「眼」朝右,右「眼」朝左。

只是隨著組織的越來越不透明,脊椎動物就再也不能左眼看右,右眼看左了。

深藍色代表外層體壁;淺藍色代表捲入體內的神經管,將發育成神經系統;橙色代表神經管兩側將要發育成眼睛的凹陷

之後,雙眼的凹陷處便發生了第二次翻轉。

而且隨著翻轉程度加深,一部分體壁上的細胞會填入凹陷,發育為角膜、玻璃體、晶狀體等屈光結構,最終成為現代的眼睛。

神經管兩側凹陷,將發育成眼睛的形狀

所以不難看出,脊椎動物的眼睛進化在第一次翻轉,就已決定了我們視網膜的顛倒了。

此後脊椎動物更複雜的眼睛,也只能在這個結構上稍作修飾,已無力回天了。

這也再一次印證了進化的普遍規律:新結構都來自於舊結構,不能憑空出現。

____________

不過即便我們眼睛看上去並不完美,但它也有自己的聰明之處。

前文說到,擋在人眼感光細胞前方的一些細胞層等,會干擾到成像效果。

但在人類的進化過程中,也發展出了相應的優化措施——黃斑

黃斑是視網膜上的特殊區域,當我們凝視某一點時,它的圖像就正好聚焦在黃斑上。

而在黃斑處,雙極細胞、節細胞連同它們發出的神經纖維,以及視網膜表面的血管網和神經纖維等,都會向四周避開

如此一來,視網膜就會在黃斑處形成一個凹陷,叫做「中央凹」

在此處,感光細胞可以不被遮擋地接受光線的直射,能最大限度地消除了其他干擾。

所以當我們瞄準某一區域時,其解析度和成像能力能達到「高清」級別

而我們平時檢查視力,查的便是黃斑區的中心視力。

鷹和人一樣都「貼反」了視網膜,但通過黃斑和晶狀體,它們看在幾百米甚至上千米處的獵物都毫無壓力。

這說明了「反貼」視網膜,通過「優化」後並不妨礙高度清晰的圖片形成。

而對人類來說,影響圖像清晰度的主要還是晶狀體的聚焦能力,與視網膜的朝向關係不大。

只要注意不是用眼過度,好好保護雙眼。

視網膜脫落、眼底出血和盲點等,對我們的影響都不是大問題了。

*參考資料

朱欽士."反貼"的視網膜.生物學通報[J].2015.50(3)


Dr.Jerry Bergman.The Human Retina Shows Evidence of Good Design.2011.07.08

劉大可.眼睛是怎麼進化出來的

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作者系網易新聞·網易號「各有態度」簽約作者

內容為【SME】公眾號原創,歡迎轉載


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