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章鱼眼睛为什么没有盲点?

时间:2023-11-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:光信号在从感光细胞传给视神经再传给大脑的过程中,一路直达,并没有任何障碍,所以章鱼的眼睛没有盲点,[174]成像准确而清晰,可以在光线暗淡的海水里明察秋毫,进退自如。所以,人类的感光系统事实上有三层重要的结构,一层是感光细胞,一层是视神经细胞,还有一层是血细胞。当感光细胞排在最外层时,血细胞就必须排在第二层,那么神经细胞就只能排在第三层。所以,小孔中没有感光细胞,也就看不到东西,那就是盲点。

章鱼眼睛为什么没有盲点?

当把人类的眼睛与章鱼的眼睛相比较时,你就会发现一个奇怪的现象。章鱼的眼睛由感光上皮细胞直接内陷形成,感光细胞层始终朝向身体外部,即光线射来的方向。在感光细胞的内侧,则是视神经纤维,它们接受感光细胞发出的电信号后,直接将信号传递给大脑。光信号在从感光细胞传给视神经再传给大脑的过程中,一路直达,并没有任何障碍,所以章鱼的眼睛没有盲点,[174]成像准确而清晰,可以在光线暗淡的海水里明察秋毫,进退自如。相比而言,人类眼睛的设计则出现了一些小小的波折,并因此造成了一个小小的缺陷,那就是盲点。

在基本结构方面,人类的眼睛和章鱼的眼睛没有明显区别,都有视网膜、色素细胞层、晶状体虹膜瞳孔等构造,如果不细看,人们会以为人类的眼睛就是从章鱼的眼睛进化而来的。然而细看之后,我们却会发现一个小小的不同。

人类的眼睛其实是脊椎动物眼睛的代表。脊椎动物生活环境大大拓展,活动能力空前增强,与章鱼相比,人类的眼睛接触的外界光学信号也成倍激增,需要更多的光敏细胞和视神经细胞对光学信号进行强化处理,这一过程需要消耗大量能量,因此必须提供充足的血液以供应足够多的氧气。所以,人类的感光系统事实上有三层重要的结构,一层是感光细胞,一层是视神经细胞,还有一层是血细胞。这三层细胞的排列,则成了一个大问题。因为红色的血细胞会严重干扰光线的接受,所以不能排在最外侧。最理想的情况,当然是感光细胞排在最外侧,但麻烦在于,血细胞层必须与感光细胞层紧紧排在一起,以便及时为感光细胞提供氧气,因为感光细胞在工作时需要消耗大量的氧气。当感光细胞排在最外层时,血细胞就必须排在第二层,那么神经细胞就只能排在第三层。等于血细胞层将感光细胞和视神经细胞层隔了开来,那样又会严重影响光电信号传递的效率

要想提高光电信号的传递效率,视神经细胞应该与感光细胞紧紧排在一起才行。

如此一来,优秀的排列方案只剩下一种,那就是将感光细胞排在中间一层,血细胞不能在外层,就只能紧贴着感光细胞排在最里层,剩下的视神经细胞就只能排在最外层了。好在视神经细胞基本透明,不会对光线形成明显的干扰。所以,人类的眼睛就形成了这样的格局:最外层是视神经细胞,中间是感光细胞,最内侧是血细胞。在这种排列方式下,感光细胞既能从血细胞中及时得到氧气供应,又能以最快的速度将电信号传递给视神经细胞,堪称完美。有一个问题却非常麻烦:排列在最外层的视神经细胞接收感光细胞的电信号之后,该如何将信号传递给大脑呢?

大脑在里面啊!

也就是说,相对于大脑的位置,视神经和感光细胞的排列次序搞反了!章鱼的做法才是正确的,而所有脊椎动物的眼睛,包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类动物和人类的眼睛,都是反的。于是视神经纤维在向大脑传送信号时就遇到了一个麻烦,它们必须折返回去,穿过感光细胞层和视网膜,才能进入大脑。为了穿过感光细胞层,就必须在视网膜上打一个孔,让视神经纤维束穿过去。所以,小孔中没有感光细胞,也就看不到东西,那就是盲点。

有人认为盲点是进化上的天然缺陷,其实不然,那是应对血细胞供氧能力的最高效的设计。脊椎动物不可能拥有章鱼那样完美的眼睛构造,否则就将时刻受到血细胞的影响,只能看到一个模糊的红色世界。(www.xing528.com)

正是这种奇特的眼睛设计,为人类带来了一个意想不到的结果,那就是阅读。

排在最外层的视神经细胞尽管对光线的干扰很小,但也不是没有干扰,只不过是相对于血细胞而言,干扰要小一点罢了。眼睛要想获得更加清晰的图像,就必须设法排除外层视神经细胞的干扰,事实正是如此,脊椎动物的眼睛为此进化出了黄斑。当我们凝视某一点时,图像就会聚焦在黄斑上。而其他可能干扰成像的视神经细胞以及神经纤维都会向四周避开,在黄斑处形成一个凹陷,称为中央凹,感光细胞在其中高度密集,以此提高成像质量,弥补神经细胞造成的影响,成为视网膜上看得最清楚的地方,而其他位点则相对模糊,这就是我们视物时只能聚焦一个点的原因。

所谓失之东隅,收之桑榆,正因为每次只能聚焦在一点上,反而导致人类发展出强大的阅读能力。

我们在读书时,只能把注意力集中在一小段文字上,那就是落在黄斑区域中的文字,而对其他文字的分辨率明显降低,所以我们只能一行一行地读书。那其实是一件好事,不但可以提高注意力,而且可以更好地收集阅读信息,整理成大脑可以理解的内容。如果我们可以一眼看清整页文字,就会占用太多大脑资源,无法对获取的内容加以及时处理,反而无助于获取有效的信息,这种阅读模式事实上限制了人类的学习能力和速度。

我们必须花费大量时间用于学习,一行一行地阅读各种教材,那就是成长的过程。这个漫长的成长与学习的过程,与社会玩耍行为一起,对塑造人类及人类社会都起到了至关重要的作用,直至形成如今的文明。

当然,引导人类阅读并非血液的本意,血液的根本作用是输送氧气,阅读只不过是副作用罢了,而且还不是最重要的副作用,红色血液真正重要的副作用,与热量的调节有关。

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