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視覺(jué)系統(tǒng):章魚(yú)與人類

2022-12-29 00:00:00尼克·萊恩梅苃芢
現(xiàn)代閱讀 2022年5期

與章魚(yú)相比,人類眼睛的視網(wǎng)膜像裝反了,是一種有點(diǎn)傻的排列法。

章魚(yú)有一對(duì)和我們很相似的眼睛,就是所謂的“照相機(jī)式”眼睛,在前方有一個(gè)透鏡,也就是晶狀體,在后方有一組感光膜,也就是視網(wǎng)膜(功用等同于相機(jī)的底片)。因?yàn)槲覀兒驼卖~(yú)分家之前的最后一個(gè)共祖,很可能是某種缺少正常眼睛的蠕蟲(chóng),所以章魚(yú)的眼睛和人類的眼睛應(yīng)該是各自進(jìn)化出來(lái)的,只不過(guò)為了對(duì)付環(huán)境壓力,找到了類似的解決辦法。

仔細(xì)對(duì)比兩者的眼睛構(gòu)造,所得到的結(jié)論也支持這一推論。在發(fā)育上,兩者由胚胎中不同的組織發(fā)展出來(lái),其顯微結(jié)構(gòu)也明顯不同。章魚(yú)眼睛的組織方式看起來(lái)似乎比人類的更敏感。它們眼睛的感光細(xì)胞面向光源排列,然后神經(jīng)纖維從背后延伸出去直到大腦。

相較之下,人類眼睛的視網(wǎng)膜像裝反了,是一種有點(diǎn)傻的排列法。我們的感光細(xì)胞并非面向光源,反而是被排在神經(jīng)纖維后面,這些神經(jīng)纖維迎著光線伸出去,需要掉轉(zhuǎn)180°才能回到眼球后方傳往大腦。

所以當(dāng)陽(yáng)光射進(jìn)眼睛里時(shí),必須先穿過(guò)這層神經(jīng)纖維叢林才能抵達(dá)感光細(xì)胞,更糟糕的是,這些神經(jīng)纖維最后會(huì)集中成一束視神經(jīng),從視網(wǎng)膜上的一點(diǎn)穿出去才能連接大腦,而視網(wǎng)膜就有了一個(gè)盲點(diǎn)。

不過(guò)先別太快嫌棄我們的眼睛。首先這些神經(jīng)纖維是無(wú)色的,所以并不會(huì)阻擋太多光線,甚至在某種程度上,它們還有“波導(dǎo)器”的功用,也就是引導(dǎo)光線垂直照到感光細(xì)胞上,以使光子效率達(dá)到最大。另外一個(gè)更大的優(yōu)點(diǎn)或許是,我們的感光細(xì)胞被一群支持細(xì)胞(視網(wǎng)膜色素上皮層)包裹著,這層細(xì)胞及時(shí)提供充足的血液供應(yīng)。這樣的排列方式,可以支持眼睛感光色素持續(xù)代謝。如果以單位質(zhì)量(每克)來(lái)計(jì)算的話,人類的視網(wǎng)膜會(huì)比大腦消耗更多的氧氣,大腦可算是人體里最活躍的器官了,所以這種排列方式是非常重要的。

相較之下,章魚(yú)的眼睛無(wú)論如何也不可能支持如此高的代謝速率。當(dāng)然或許它并不稀罕,因?yàn)樯钤谒?,?yáng)光強(qiáng)度會(huì)弱很多,也許章魚(yú)的感光色素并不需要如此快速的代謝速率。

在生物學(xué)上,每一種安排都各有利弊,最終會(huì)在某種選擇壓力下達(dá)到平衡,而我們未必能輕易察覺(jué)這種平衡。

那些“斬釘截鐵”的觀點(diǎn)很危險(xiǎn),因?yàn)槲覀兺豢吹绞虑榈囊话搿?/p>

(摘自文匯出版社《生命進(jìn)化的躍升:40億年生命史上10個(gè)決定性突變》)

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