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人類眼睛放大後是什麼樣子

生活 更新时间:2025-01-17 01:43:13

很難想象自然界進化出眼睛這樣如此高度複雜、精密的器官。達爾文承認眼睛是進化論的禁區,很難解釋。當你看1000米遠的高山,然後低頭看10厘米長的鉛筆,眼睛需要改變焦距才能看清,需要的時間僅為0.2秒,而相機需要幾秒鐘的時間。達爾文給朋友的信中寫道:每次想起眼睛的結構,我都會不寒而栗。

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人類的眼睛

眼睛是人類非常重要的器官,人類80%的知識都是通過眼睛獲取的。眼睛有非常複雜的工作系統,大約有8g重,直徑僅為2.5厘米,但它是僅次于大腦的第2複雜的器官,人體所有的器官都很重要,但是像眼睛這樣精密的器官真的少之又少。

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達爾文給朋友的信中寫道:每次想起眼睛的結構,我都會不寒而栗。

如果你深入了解眼睛的構造,一定會驚歎于它精妙且複雜設計。眼睛與照相機有異曲同工之處,但是複雜程度遠遠超出照相機。鞏膜就像照相機的機身,瞳孔是光圈,虹膜控制光圈的大小,而角膜和晶狀體是一組透鏡,視網膜就是相機底片。這些精巧的結構讓眼睛可以和相機一樣調整焦距,讓圖像清晰地投射在感光細胞上。

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視網膜工作原理

人這一輩子最少需要眨眼5億次,平均每分鐘約15次,眨眼是眼睛的一種自我保護機制,眼球的表面有一層薄薄的淚膜,這層淚膜起到潤滑作用,可以保護眼角膜。淚液通過眨眼平鋪在眼角膜表面,然後這層薄薄的淚膜逐漸蒸發,當淚液中物質達到一定濃度時,開始刺激眼角膜,然後人就眨眼,如此反複。

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人類的眼睛

人類面部最重要的器官就是眼睛,一個人從小孩到老年,眼睛的大小基本不會發生變化,虹膜比指紋更加适合做保密設定,指紋僅有40個識别特征,虹膜有256個。達爾文的《物種起源第六章理論的難題》:眼睛有調節焦距、允許不同采光量和糾正球面象差和色差的無與倫比的設計,我坦白地承認,眼睛是通過自然選擇而形成的假說是荒謬可笑的。

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視網膜的結構

眼睛如此複雜,但人類的眼睛在動物面前簡直就是玩具,比如蝴蝶的複眼是由數百個六邊形晶狀體構成,能看到人眼看不到的紫外線,幫助它們找到花朵。鷹眼有2個中央凹面,視錐細胞的密度是人眼的7倍,人眼要看清20米外的蟲子很困難,但老鷹能看清100米外的小蟲子,視距最高可達36公裡。貓頭鷹夜視能力是人類的100倍。

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鷹眼

雖然人類的眼睛很精密,但是和動物比起來在很多方面都很弱,不過人類有一顆非常厲害的大腦,就像一台強大的處理器,能把各種信息綜合起來處理,用大腦的強大算力補充眼睛的不足。

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眼睛

比如我們的色彩感覺細胞很少,但我們看東西還是很清楚,因為我們視線注視的區域才是最清楚的,旁邊的區域卻是模糊的。這是因為我們的視網膜上有個地方叫“中心凹”,人眼大部分的色覺感光細胞都集中在了那裡,并且為了保證成像清晰,這個神奇的區域1根血管都沒有,需要依靠脈絡膜來供給能量和氧。

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複雜的人眼

人眼中心凹這一片區域很小,隻有人眼視野的5度,所以當我們看很大的物體時,就需要用“中心凹”把物體整體掃描一遍,然後所有的信息在我們強大的大腦中構圖成像。你感覺這是很平常的事情,此時大腦需要消耗你早上吃的饅頭的能量來進行大量的計算,此時大物體形象就是用很多小圖像“拼”出來的,這得益于我們眼球快速的轉動和精準的定位,人腦的算力很快可以計算并且加工這些圖片,從而讓你看到清晰的圖像。

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焦距的改變能看清遠近

一些動物的眼睛很厲害,但大腦簡單。比如螳螂蝦眼睛有12種色覺細胞,可以看到反射光、偏振光、紫外線,這些人眼根本看不到。螳螂蝦不僅能感覺到這種光,還能通過特殊的中頻帶看到不同顔色的光,所以它們擁有超級視力,能在幾毫秒内捕獲獵物。但是它們的視覺神經結構實在是太簡單了,甚至沒有腦結構,能不能把這些信息好好組合成像都是個問題。

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螳螂蝦

我們可以做個測試證明你的眼睛有一個區域是“瞎”的,測試圖片是個動圖,左邊是一個固定的圓點,右邊是一個移動的十字架。你把手機放在距離你眼睛20厘米遠的地方,用左手遮擋住左眼,用右眼盯住左邊圓點不要動,神奇的事情發生了,右邊的十字圖形在向左移動的過程中,突然在某個位置消失了。這并不是因為你瞎了,而是因為眼睛有盲點。

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盲點測試

為什麼會出現這樣的現象呢?其實也很簡單,就像你有一台顯示器,數據線可以在顯示器後面連接主機,這樣是一塊完整的屏幕,但是你卻在屏幕上打個洞把數據線穿了過去,這樣屏幕上的圖像就會出現一個小黑洞,這個就是我們眼睛形成盲點的原因,這是因為我們視網膜的結構比較奇怪。

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1為感光細胞,2為雙極細胞,3為節細胞

人類和大部分動物眼睛的視網膜都存在這個問題,視網膜就像相機裡的感光底片,負責感光成像,看東西時影像通過屈光系統落在視網膜上,上面有1.1~1.3 億個柱細胞,有600~700萬個錐細胞,這些細胞分為3層,分别是感光細胞、雙極細胞、節細胞。

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小測試

感光細胞把光量子能量轉換成電信号,也就是把光刺激變成感受器細胞的膜電位超極化。雙極細胞則負責分類處理這些電信号,将信号處理後經化學突觸傳遞到神經節細胞。節細胞會把這些分好類的電信号傳輸至大腦,形成最終影像。節細胞是唯一能将視網膜處理後的視覺信息編碼為神經沖動傳輸到腦的細胞。

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眼睛

簡單來說就是感光細胞把光轉換成電信号,雙極細胞負責處理這些電信号,節細胞負責傳輸這些信号。理論上感光細胞要在最外側感受這些光,節細胞是最後處理這些信号的,要把信号傳遞給大腦,應該距離大腦最近。但實際上卻恰恰相反,感光細胞、神經節細胞的位置颠倒了。

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人類的眼睛

節細胞在視網膜的最外側,感光細胞卻在最内側,這種反常的設計,就連小孩子能看出來很不合理,不但在視覺上感覺浪費很多資源,在功能上也會有很多問題。當光線進入瞳孔時,要先經過節細胞和雙極細胞,才能到達感光細胞。在感光細胞的前面有這2種細胞遮擋,會造成感光細胞感光能力下降,就像在照相機的膠片前面,加了一塊塑料闆。

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人類的眼睛

因為節細胞位于最外側,但它需要把處理好的信号發送給大腦,于是就要在雙極細胞和節細胞上面穿個洞,然後把神經纖維穿過去,也就是反穿眼球再繞回大腦。而在這個洞的位置,就會喪失一些感光細胞,被稱為視神經RU頭。所以導緻了視網膜中有一塊區域無法感光,形成了盲點。

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貓頭鷹夜視能力是人類的100倍

還好盲點區域不是很大,人眼無法感覺到的,但是通過前面的測試确實可以發現。盲點不會降低我們的視覺品質,因為我們有2隻眼睛,2個盲點并不重疊。一隻眼看不到的盲區,另一隻眼能看到就行。但是為啥閉上一隻眼,還是無法看到盲點呢?因為大腦強大的“腦補”功能,大腦會根據記憶和盲點周圍環境,補全眼前該出現的畫面。我們的雙眼會無意識振動,這是在刷新圖像促使盲點消失。

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章魚的眼睛沒有盲點

那有沒有一種生物沒有盲點呢?還真有,就是生活在海裡的章魚,這種動物的視網膜中的感光細胞、雙極細胞、神經節細胞的位置是按照合理的順序排列的,感光細胞在最外層,節細胞在最内層,這樣傳到這些信号的神經纖維就不需要在“穿洞”了,這樣就不會出現人類的盲點現象。

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章魚

人類為什麼會出現這種“盲點”現象,其實人類目前還沒有完全研究明白,不過科學家認為這和一種古老的基因PAX6有關系,至于對不對就需要時間來考驗了,這也間接的證明了進化論了嗎?因為真的有造物主的話,憑借他們聰明的智慧,不會犯下這樣“低級的錯誤”的,也有可能是“故意而為之”的,您怎麼看呢?

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