眼睛是心靈的窗戶，不僅是人類觀察世界的重要器官，也是人們與外界溝通的重要渠道。

為了普及科學用眼知識，提高眼健康水平，我國從1996年起，将6月6日設為一年一度的“全國愛眼日”。

借今天這個特殊的日子，小編就來給大家介紹一些與眼睛有關的冷知識。有哪些是你不知道的，快來看看吧！

達爾文與《物種起源》

眼睛的出現，一直被視為進化史上最引人注目的奇迹之一，就連達爾文也曾經在《物種起源》一書中提到，眼睛是自然界無與倫比的設計。

他本人甚至認為，眼睛的形成，很難用自然選擇來解釋。

不僅如此，其他科學家也一直試圖找到眼睛進化的“中間形态”，卻一直未能如願。

目前，人們普遍認同的觀點是，眼睛是由生物的感光細胞和感光器官演化而來。

三隻眼蟲（Euglena），紅色斑點就是眼點

最常見的例子就是眼蟲，這是一種介于動物和植物之間的單細胞真核生物，既能主動攝食，也能進行光合作用。

它們的鞭毛基部長有一小團類胡蘿蔔素，能夠根據不同的朝向吸收不同劑量的光能，反饋為鞭毛不同的擺動方向，帶動眼蟲向光亮的方向移動，促進光合作用。

人們認為，這一小團讓眼蟲有了感光能力的色素，發揮了與眼睛十分類似的功能，因此被稱為“眼點”。

随着進化，多細胞生物的“眼睛”開始向内凹陷，不僅能夠更好地保護感光細胞，還具有了辨别方向的能力。

這種十分原始的“眼睛”，雖然不具有成像能力，但是在當時，已經足夠讓生物很好地生存下去了。

那麼，從這種簡單的結構，到結構複雜的眼睛，經曆了怎樣的演變曆程呢？

随着時間的流逝，感光細胞處的凹陷逐漸形成星杯狀，接着形成與小孔成像類似的“裝置”，讓眼睛具備了大緻分辨物體形态的功能。

之後，杯身不斷加深，杯口不斷縮小，最終形成了我們現在所說的“眼腔”，形成了有晶體的眼睛。

由感光皮膚到章魚眼睛的演化

在随後的進化過程中，眼腔中出現了一層對感光細胞起保護作用的透明組織，并之後的進化過程中，分化出角膜、虹膜、晶狀體、玻璃體等組織，眼部結構也變得越來越複雜，最終形成了我們擁有的，“現代化”的眼睛。

人眼結構示意圖

當然，自然界的眼睛在演化上除了演化出晶狀體眼，還有一個是複眼。我們的眼睛是晶狀體眼，節肢動物的眼睛是複眼。

複眼中的每個小眼内隻有少數幾個視細胞，靠着千百個複眼，就可以将像素一樣的畫面組合成一個完整的影像。

這一特點，讓昆蟲能夠看清高速移動的物體，甚至連物體的運行軌迹都能看得一清二楚，而不是像其他動物一樣，隻能看清自己注視的一點。

蜻蜓的眼部照片及複眼的結構示意圖

而且，在不同的動物類群中，相似的眼睛有可能并不是單一起源的，而是在後期各自獨立演化的。

那麼，人眼的結構是眼睛進化的“最終形态”嗎？答案是否定的。

眼睛的“進化樹”

實際上，早在結構簡單的“原始眼”出現後不久，眼睛的進化樹就已經出現了分叉。

動物在不同的生存環境中，進化出了各種不同的眼睛，有的看上去還十分古怪接下來，就讓我們選取其中的幾個代表，一起來了解一下吧。

瞳孔，指的是人或其他動物，虹膜中心的空洞。

在我們的印象中，大多數動物的眼睛，都和人一樣是圓形的，然而，許多動物為了适應生存環境，都在漫長的進化過程中演化出了形态各異的瞳孔形狀。

“W”形瞳孔的烏賊

作為動物界眼睛進化程度最高的動物之一，烏賊的瞳孔呈現為一種古怪的“W”形。

因此，烏賊的眼睛雖然不具有識别顔色的能力，卻能夠看到光的偏振，即使是在十分昏暗的環境中也能看到不同物體之間的鮮明對比。

山羊的長方形瞳孔

擁有與衆不同的瞳孔形狀的還有山羊，它們的瞳孔擴大時呈長方形。

寬大的瞳孔不僅讓山羊具備了夜視能力，還将它們的視野範圍擴大到了320°-340°，遠大于正常範圍在160°-210°之間的人類視野。

這也就意味着，山羊幾乎不用轉頭，就能看周圍的一切。

動物經過漫長的進化過程，才有了眼睛，然而有的生物，卻因為長期生活在地底、洞穴等黑暗的環境中，眼睛嚴重退化，甚至處于全盲狀态。

近年來頗受歡迎的墨西哥脂鯉，就是其中的代表生物。

墨西哥脂鯉（Astyanax mexicanus）

墨西哥脂鯉是一種生活在水底洞穴中的魚類，常年處于完全黑暗的環境中。

在尋找食物和躲避天敵的過程中，眼睛和大腦中的視覺中樞對它們而言，完全相當于一個擺設。

同時，洞穴中的食物、氧氣稀缺，維持視力又需要消耗大量的能量，因而，它們的視力完全退化。

研究人員認為，在黑暗環境中，那些能夠降低視覺能力的個體通常會在自然選擇中幸存下來。

不過，對于生活在黑暗環境中的動物而言，眼睛退化并不是進化的唯一方向。

同為魚類，生活在幽暗海底的銀色洞鳍鲷就選擇了與墨西哥脂鯉完全不同的進化方向。

它們體内的視杆細胞視蛋白（RH1）基因大量增殖，進化出了能夠捕捉微弱光芒的“超級視力”。

銀色洞鳍鲷（Diretmus argenteus）

在自然狀态下，人的視力和視野範圍都是有限的。

然而，随着科學技術的不斷發展，各項發明不斷湧現，各種光學儀器在借鑒生物眼部特征的同時，也在不斷地突破着眼睛的極限。

比如夜視儀、望遠鏡、蠅眼照相機等，讓我們有機會從另一個角度來觀察這個缤紛的世界。

然而，我們必須知道，一個健康的眼睛是一切的基礎，6月6日全國愛眼日，讓我們在一起學習眼睛知識的同時，好好地愛護我們的眼睛吧！

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