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回複:達爾文的眼睛4 (圖) (圖)

(2007-07-30 13:56:55) 下一個


可見,像眼睛這樣的複雜器官的由來也是可以用自然選擇來解釋,並不需要由上帝來設計。事實上,如果我們仔細研究眼睛的結構,就會發現它並非像我們想象的那麽“完善”,而存在許多“設計”缺陷,甚至是非常愚蠢的“設計”,任何一個工程師都不會做那樣的設計,更不要說上帝了。我們可以用人眼做一個例子。人的視網膜分成三層:最底下一層是感光的錐細胞和杆細胞,中間一層由雙級細胞、水平細胞等神經元組成,最外麵一層是神經節細胞,將眼睛感覺到的光信號傳遞給大腦。視網膜的外麵還覆蓋著一層毛細血管。這完全是個前後顛倒的不合理的設計。感光細胞應該在最前麵感受光線,神經、血管應該放在後麵才對。而按這種顛倒的設計,光要穿過血管、神經才能抵達感光細胞,不僅光線的質量下降,而且血管的影子會影響我們的視覺,為了克服這些影子,我們的眼睛必須不斷地做細微的運動以掃描整個視野,然後讓大腦合並這些質量不佳的圖片,去除陰影,再組成一幅完整的圖像。為了傳遞光信號,視網膜的神經元要與一束視神經相連,視神經穿出眼球再繞回大腦。由於視神經在視網膜的前方,它穿過視網膜的那個孔不可能有感光細胞,這樣就造成了視網膜上有一點沒法感光,也就是所謂盲點。我們平時感覺不到盲點的存在,是因為大腦能根據從兩個眼睛得到的信息取消彼此的盲點,形成完整的圖像。
人眼設計上的缺陷不僅導致了感光的障礙而加重大腦的負擔,而且會造成一係列疾病。由於血管在前方,任何出血或淤血都會形成陰影,而影響視覺。更嚴重的是視網膜的固定方式。視網膜的最底層是感光細胞。這是一種很精致的、有毛的神經末梢,不可能牢固地固定住視網膜,而隻是與下麵一層色素表皮細胞(這層細胞的作用是吸收多餘的光子)很鬆地連接在一起。這就使得視網膜很容易從眼球的內壁脫落。例如,腦袋遭受一記重拳,就可能造成視網膜脫離,如果不及時治療將導致永久失明。
複雜的眼睛是不是隻能采用這種奇怪的裝配方式呢?絕對不是。章魚的眼睛就不是倒裝的。章魚的眼睛也是非常複雜、良好的眼睛,可以在近乎黑暗的深海中發現獵物。章魚的眼睛和人眼一樣是球狀的,也有晶狀體,但是光透過晶狀體後,就直接聚焦到感光細胞上,而無需先穿過神經、血管。章魚眼睛的神經、血管都位於感光細胞的後麵,神經直接連到大腦,而無需先穿透視網膜再往回繞彎。而且,章魚的視網膜是由下麵的許多神經纖維牢牢地固定著的,不會脫落。

所有脊椎動物的眼睛都和人眼一樣,采取的是倒裝的方式,如果真有一位智能設計者,決不會如此愚蠢。但是,如果脊椎動物的眼睛是進化來的,那麽就非常容易理解了,因為自然選擇隻能在已有的藍圖的基礎上做無意識的修改,而不可能有意識地重新全盤設計。脊椎動物這種奇怪的眼睛結構是怎麽進化來的呢?我們可以和與脊椎動物親緣關係最近、因而有可能保留了脊椎動物的祖先特征的文昌魚做個比較。文昌魚的神經索是一條空心的管道,管壁上長著有鞭毛的神經元。在神經索的頭端,是一些能感光的神經元,組成了眼點,眼點下麵是傳遞信號的神經細胞,這就是文昌魚的“眼睛”。由於這個眼點不是長在外麵,而是長在管內的,它隻能感受從另一側的管壁透過來的光,也就是說這也是個內外顛倒的眼睛,不過對文昌魚來說,沒有關係,因為眼睛正對著的那一側的身體是透明的(好比說我們的後腦勺是透明的),而在眼睛邊上神經索最前端的管壁長著色素細胞擋住光線(這樣就隻有某個方向的光線能射到感光細胞,文昌魚可以借此判斷方向)。加拿大生物學家拉卡利(T.Lacalli)在研究了脊椎動物的眼睛發育過程後發現,脊椎動物胚胎時期的眼睛和文昌魚的眼睛非常相似,感光細胞也長在神經索(神經索的前端以後發育成大腦)的管壁中,其末端雖然不像文昌魚的那樣有鞭毛,但也指向裏頭。神經索前端管壁上也長著色素細胞,隻不過位置發生了變化,移到了感光細胞的正對麵,以後則與感光細胞貼近、相接,而感光細胞下麵的神經細胞則發育成了視網膜的前麵部分。
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