江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 资讯 > >

视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？( 二 )


视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

至今仍存在的鹦鹉螺
视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

头足类生物眼睛结构图（可小孔成像）
但是在此之前 ， 另一部分具有感光细胞的生物却走上了另一条不归路 ， 那就是以三叶虫、奇虾、海蝎为首的节肢动物进化出了“复眼” ， 靠成千上万个小眼睛将不同角度的图像整合成一个完整的影像 ， 可以看到360°的景象 ， 它们早早地在寒武纪早期就进化出来 ， 进而使得寒武纪成了三叶虫的海洋 ， 而奇虾则是当时的顶级捕食者 。 直至今日 ， 节肢动物的部分昆虫们仍保留这一视觉器官 。
视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

三叶虫的棒状复眼
视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

澳大利亚奇虾复眼直径达3厘米 ， 包含16000个单眼
晶状体的出现
在泥盆纪 ， 脊椎动物厚积薄发 ， 逐渐占据上风 ， 以邓氏鱼为首的鱼类成为了新一代的海洋霸主 。 而凶悍的邓氏鱼之所以能够称霸 ， 不仅是因为其比霸王龙还要强的咬合力 ， 更是因为它直径达十厘米的“卡姿兰大眼睛” 。 邓氏鱼的眼睛发育出了眼球 ， 并且眼球前段出现了可以变焦的晶状体 ， 更重要的是出现了可以解析图像的视网膜 ， 这种眼睛构造与现在人类的已经十分相似了 。 这件装备使得邓氏鱼可以将猎物的一举一动看得清清楚楚 ， 带领鱼类称霸了整个泥盆纪的海洋 。 昔日的寒武纪霸主奇虾和海蝎 ， 虽然有高级的复眼 ， 但仅仅是视野广却成像不清晰 ， 逐渐走向了没落 。 之后的脊椎动物传承了邓氏鱼的大眼球 ， 始终处于食物链顶端 ， 可以见得眼睛这一器官的强大之处 。
视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

咬合力最强的鱼类——邓氏鱼
视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

邓氏鱼vs巨齿鲨
神奇的错误
随后 ， 脊椎动物的眼睛在早期鱼类的基础上继续演化 ， 主要是对神经系统的优化 ， 功能和原理上并没有什么大的改变 ， 包括一直以来脊椎动物眼睛存在的一个重大缺陷！其实 ， 眼睛并不是一个完美的器官 ， 脊椎动物的眼睛存在着一个极不合理的缺陷 。
下面做个简单的实验 。 下面动图中有一个正在向圆形图案移动的十字图案 ， 每一步都清晰可见 。 然后 ， 眼睛距屏幕一定距离 ， 闭上左眼 ， 右眼紧盯住左边的十字图案 ， 缓慢靠近屏幕或远离屏幕 ， 很快你会发现在某个位置右边的圆形图案忽然消失了 ， 用同样方式 ， 闭上右眼 ， 左眼紧盯看右边的圆形图案 ， 十字图案也会消失 。 如果你成功了 ， 恭喜你 ， 你发现了盲点 。 这就是著名的“盲点实验” 。
视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

盲点实验图
中学知识告诉我们 ， 光线透过晶状体将物像成在视网膜上 ， 传到视觉神经 ， 再传至大脑 ， 而问题就出在这个视网膜上 。
视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？
本文图片

如下图所示 ， 视网膜分为三层 ， 分别是感光细胞、双极细胞、神经节细胞 ， 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 ， 最后神经节细胞会把这些分类好的电信号传输至大脑形成最终影像 。 理论上 ， 用于接受光线的感光细胞应该双极细胞和节细胞之前先接受光线 ， 但事实顺序却完全相反 。 如图中所示 ， 光线先到达神经节细胞 ， 穿过双极细胞 ， 才到达感光细胞 ， 感光细胞需要将信号再传递给在内层的神经节细胞 ， 节细胞再通过神经网穿过感光细胞传至大脑 。 这样的设计不仅严重影响了成像的清晰度 ， 还使得视网膜上有一点区域无法分布感光细胞 ， 这部分的影像无法成像 ， 就形成了所谓的盲点 。 幸而人有两只眼睛 ， 可以互相弥补盲点的不足 。
视网膜|有没有想过，我们的眼睛是不完美的？


推荐阅读


上一篇：电子显微镜|神秘的它终于现出真身

下一篇：天文|你能描述一下你作为天文学家的一天吗？