原来人眼不过是“残次品”?

大家对盲点这个词应该不陌生吧。全人类的眼睛,都存在着这么一个不合理的缺陷。不过也正是因为这一“设计”缺陷,进化论才多了一个反驳神创论的有力证据。不可否认,人眼是一个精细到无与伦比的设计。虽然我们常把眼睛比作照相机,但它其实远比照相机复杂得多。而因为无法找到与眼睛有关的化石(眼睛难以形成化石),所以连进化论的创始人达尔文都无法回答有关眼睛形成的问题。

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也正是达尔文对眼睛的困惑,才使神创论者有了质疑点。在神创论者看来,人眼的结构如此完美,必然不是自然选择的结果。但事实上,人眼虽结构精巧,却绝不是完美的。这些缺陷却反倒成了进化论的有力证据,让剧情发生反转。当初盛赞“人眼的完美,只能出于上帝之手”的神创论者,可真是起搬石头砸自己的脚。他们无法辩驳,因为如果他们对此进行辩驳,那就得承认上帝是个“手残的缔造者”。毕竟任凭哪个工程师都不会傻到“将视网膜贴反”,带来不必要的麻烦。

视网膜就像一架照相机里面的感光底片,专门负责感光成像。当我们看东西时,物体的影像就通过屈光系统,落在视网膜上。所以,视网膜是我们视觉形成的基础,一旦发生萎缩或脱落等病变,视力就会受到影响。我们的视网膜大致由3层细胞组成,分别为感光细胞、双极细胞和节细胞。其中感光细胞可将光信号转化为电信号,而双极细胞则负责分类处理这些电信号。最后,节细胞会把这些分好类的电信号传输至大脑,形成最终影像。

我们知道视网膜这3层细胞的功能后,应该就能推断出它们在眼球中的位置了。理论上,感光细胞应该在最外侧,因为它要接受外界传入的光信号。而节细胞负责最后将电信号传入大脑的最后一步,应该位于眼睛最内侧。但我们人眼的实际情况,却恰恰相反,感光细胞和节细胞竟完全颠倒了。试想一下,节细胞在外、感光细胞在内的“设计”。当光线射入瞳孔时,要先经过节细胞和双极细胞,最后才能到达感光细胞。那么这些“挡”在感光结构前的细胞,就会反射或折射光线,使感光细胞成像的质量下降。这就如同在照相机的胶片前面,外贴了一张半透明薄膜。

不仅如此,由于节细胞位于光线进入的一侧,所以它发出的神经纤维必然会汇聚成一束,反穿眼球再绕回大脑。而在此处,感光细胞是没有落脚之地的,此处被称为视神经乳头。所以这才导致了我们视网膜中有一块区域无法感光,从而形成盲点。不过,即便有一块区域是人眼无法捕捉的,盲点也不会降低我们的视觉质量。原因就在于,我们人类是有两只眼睛的。虽然每只眼睛都有一个盲点,但这两个盲点是不重叠的。所以一只眼看不到的盲区,另一只眼能看到就行了。

那么问题来了,为什么就算闭上一只眼睛,我们还是无法察觉盲点的存在呢?

现阶段最靠谱的解释,便是大脑强大的“脑补”功能。人类的大脑会根据记忆和盲点周围的环境,补全眼前该出现的画面。而人眼的无意识跳跃和振动(即使我们盯住某个物体,这些动作仍会不断发生),都有助于刷新图像使盲点消失。所以,我们只能通过一些手段,才能看到生理上存在?的盲点。

除了盲点以外,视网膜“设计”上的缺陷还带来了一系列的眼部疾病。例如为了给节细胞和双极细胞供氧,视网膜表面还布有一层血管网。这些血管会扰乱入射光线。不仅如此,任何出血或淤血都会挡住光路,极其影响视力。这便是我们常说的眼底出血。而人眼的“设计”中,最不科学的还数视网膜的固定方式。因为视网膜被“反贴”了,视网膜与眼球壁之间只有感光细胞顶部与色素细胞层松散的接触,所以视网膜极易脱落。

如脑袋遭受一记重拳,或随年龄增大眼球变性,都可能造成视网膜的脱落。更夸张的是,高度近视眼多翻几下白眼都可能出现这种状况。而如果视网膜是“正贴”的话,那神经纤维就会牢牢把视网膜“拉住”,视网膜脱落就没那么容易发生了。因此,人眼视网膜的这种“错误设计”,也让许多人困惑。例如英国演化生物学家理查德·道金斯就曾说,“任何设计师都能看出人类眼睛的设计是可笑的”。

以前神创论者反驳进化论的观点之一,便是眼睛这种精妙结构只有上帝才能造得出。但随着科学家找到人眼进化的证据,并发现人眼离奇的缺陷,才实现了进化论的又一次大捷。而事实上,一直被认为“低人一等”的章鱼,它们的眼睛才是一个正确的设计。

如果我们可以抄袭一下章鱼的眼睛结构,或许就没那么多毛病了。章鱼眼睛的复杂程度与人类相当,可以在漆黑的深海中毫无压力地发现猎物。而且作为无脊椎动物,它们的眼睛在解剖学上也酷似人眼。不同的是,章鱼的视网膜是“正贴”的。章鱼的感光细胞,就朝向光线进入的方向,而血管、神经纤维等都位于感光部位的后方。所以,这些神经可直接连到大脑,无须穿透视网膜,再绕路回大脑。这不但使神经回路更短,而且视网膜被这些神经纤维拉住也不会那么轻易脱落了。

既然如此,是什么原因导致人类没能进化出类似章鱼的眼睛呢?其实不只人类,所有脊椎动物眼睛采取的都是“倒装”的方式。而我们视网膜的倒置,还得从一个名为PAX6的古老基因说起。脊索动物门,头索动物亚门的文昌鱼就比任何脊椎亚门的动物保留了更多的祖先性状,是难得的活化石。文昌鱼身体的含水量很高,高度透明,有一条卷入体内的神经索贯穿头尾。受PAX6基因控制,神经索的头端有一个杯状凹陷,里面分布了两列感光细胞,称为“额眼”(Frontaleye)。

因为这个额眼并非长在外面,而是随着神经索进化被卷入体内,发生了翻转,所以额眼左边的感光器官要穿透组织看右边,同样右边的感光器官则要穿透组织看左边。就好比我们透过后脑勺看东西,这也是脊椎动物内外颠倒的眼睛的“原型”。脊椎动物胚胎发育的早期阶段,就重现了文昌鱼“额眼”的整个过程。即将发育成眼睛的凹陷来自内卷的神经管,左“眼”朝右,右“眼”朝左。只是随着组织越来越不透明,脊椎动物就再也不能左眼看右,右眼看左了。之后,双眼的凹陷处便发生了第二次翻转。而且随着翻转程度加深,一部分体壁上的细胞会填入凹陷,发育为角膜、玻璃体、晶状体等屈光结构,最终成为现代的眼睛。

所以不难看出,脊椎动物的眼睛进化方式早早地决定我们的视网膜颠倒了。此后脊椎动物更复杂的眼睛,也只能在这个结构上稍做修饰,已无力回天了。这也再一次印证了进化的普遍规律:新结构都来自旧结构,不能凭空出现。不过即便我们的眼睛看上去并不完美,但它也有自己的聪明之处。前文说到,挡在人眼感光细胞前方的一些细胞层等,会干扰到成像效果。在人类的进化过程中,也发展出了相应的优化措施——黄斑。黄斑是视网膜上的特殊区域,当我们凝视某一点时,它的图像就正好聚焦在黄斑上。而在黄斑处,双极细胞、节细胞连同它们发出的神经纤维,以及视网膜表面的血管网和神经纤维等,都会向四周避开。如此一来,视网膜就会在黄斑处形成一个凹陷,这个凹陷被叫作“中央凹”。在此处,感光细胞可以不被遮挡地接受光线的直射,能最大限度地消除其他干扰。

所以当我们瞄准某一区域时,人眼的分辨率和成像能力能达到“高清”级别。而我们平时检查视力,查的便是黄斑区的中心视力。

鹰和人一样都“贴反”了视网膜,但通过黄斑和晶状体,它们可以毫无压力地看见几百米甚至上千米外的猎物。这说明了“贴反”视网膜并不妨碍高度清晰的图片的形成。而对人类来说,影响图像清晰度的主要还是晶状体的聚焦能力,与视网膜的朝向关系不大。只要注意不用眼过度,好好保护双眼,视网膜脱落、眼底出血和盲点等基本不会出现。

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