生物的眼睛

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一百多年前，达尔文曾各种动物对光的感官程度，动物具有多项无法模倣的感官性能。眼睛的进化过程是最令人难以理解的。一堆感光的眼睛细胞如何把信息传递到大脑，因而使动物可以看见眼前的景物，这是在科学上无法解释的谜。
　　事实上，视觉不只是动物构造的一个谜，诸如听觉，嗅觉和触觉也是科学研究上的谜，这些感觉器官把外界的信息传达到大脑，使动物产生不同的感觉。但脑部是动物身体的神秘地区，因为它不像身体其他器官，例如心，肝，肺，脾和肾，它们的操作是机械式的，先进的医学技术可以制造人造心，肺，洗肾机，人造肛门，义肢，甚至皮肤和骨头，但脑子卻无任何替代品，即使把一副微型电脑移植在脑子里，也无法取代人脑的各种复杂和无法了解的活动。
．感光器官
　　动物学家尝试从最简单的生物中找出解答眼睛构造之谜的答案，以此了解人类的眼睛是如何进化出来的。单细胞的生物如亚米巴是沒有眼睛的，但牠对光的方向和強度有不同的反应。单细胞的眼虫（euglena），顾名思义，有一个像眼睛的构造器官，称为眼点（eyespot/ocellus），由一堆感光细胞组成，其实，不少低等动物和绿藻类生物也有眼点，即如无脊椎动物如扁虫（flatworm）和各种软体动物的感光细胞往往形成一个碗状构造，为的是集中光线，在碗的內部形成一个影子。不过，到底牠们能否看见东西则不得而知，我们只知道牠们对光的方向和強弱有反应，而眼点的用途是要使牠们知道敌人的存在和免去太強的光线。
　　虽然四肢动物的眼睛是最复杂和精巧的，但在一些低等动物中如八爪鱼，牠的眼睛卻和人类的眼睛构造一模一样。进化论者称眼睛的构造是由简单演变到复杂的，但他们亦无法解释为何八爪鱼有类似人类眼睛的情況，因为在八爪鱼以下的更低等动物根本找不到任何眼睛进化的跡象。根据进化论，软体动物如蝸牛，蚬，虾和八爪鱼类是由单细胞进化而来的，在不同门的软体动物中，如蝸牛的眼睛甚为简单，有的如海星和海胆是沒有眼睛的，但是八爪鱼的眼睛可以相比於人类的眼睛。
单眼多为有脊椎动物所有，复眼则为无脊椎动物所有。无脊椎动物如昆虫，蜘蛛，甲壳类动物等均有眼睛。一般的昆虫，牠们的眼睛是由数以百计的小眼（Ommatidia）所组成的。每一个小眼有独立的光学和感光部分，不过牠们所看到的影像和我们所看到的不同，形像並不是一个轮廓分明的物体，乃是模砌形的图案，因此，每当你要拍打苍蝇之前，牠们早已逃之夭夭了。复眼的构造也非常复杂，它有感光的小网膜细胞，外边附有毛状突起物和感光色素，不同动物的复眼会利用不同的原理形成影像。不过，昆虫或蜘蛛除了有复眼之外，也有单眼。
                    　　至於有脊椎动物，牠们的眼睛是身体上最精密，奇妙和受保护的器官，它们被深深藏在眼框之內，四周被好几层构造保护着，仅有不到一厘米的面积是暴露於外界的，其余的结膜，眼帘，眼睫毛和淚水则作为保护的用途，而且拒走了外界能损害眼睛的物体。
动物的眼睛可谓千奇百怪，它们是为了适应不同环境而特別设计的，例如蛇的眼睛沒有眼帘，牠们可以长时间观察事物而不必眨眼，牠们的眼睛以外有一层称为透明膜（Brille）的眼镜，即使牠们在佈满枯枝腐叶和砂粒的泥土里钻动也不会受到损害。
                    　　雀鸟的眼睛几乎可以看见360°的事物，所以谚语中有“鸟瞰”一词也不足为怪。蟹的眼睛是有柄的活动物，可以巡视周围的景物；貓可以把瞳孔形成一条垂直的缝，一方面可以保护眼睛免受強光刺激，另一方面又可以使影像更加清晰；更奇特的是四眼鱼的眼睛可以分成两部分，上半部分观察水面事物，另外一部分观察水底以下的物体。
　　至今人类仍然无法模倣鹰的眼睛，自从人类发明活动照相机后，即使远外的景物也能拍摄得到，同时更可以把它们放大，成为画中之画，但这种技术並非人类所发明的，鹰类早已有这种与生俱来的作用，牠们的眼睛系统附有一种类似望远镜的装置，可以同一时间看见远处的景物，也可以清楚注视猎物的位置。牠们在二三千米的高空飞翔，也能看见水中的鱼和草丛中活动的动物，看准机会后，在一剎那之间捕获牠们。
对於视觉的最新解释有如下几方面：
                    

• 眼睛在黑暗时，一股強大的阳离子电流Na+流入感光细胞的外层，将之退极。
• 视子受到光的刺激，它吸收了光子，引发起一连串的酵素活动。
• 首先它将一种称为转导物（Transducin）T的附有鸟甘（Guanosine）的蛋白质变成活性形态。
• 这个活性形态的T继而将一种称为“光化还原酵素”Photoreductase催化。
• 这酵素将环腺甘酸（cGMP）变成鸟甘酸（GMP）。
• 由於（cGMP）的量降低了，便将阳离子通道封闭，同时也減低了Na+的內流，将感光细胞超极化。
• 以上程序被称为酵素的“急流”，因为它牵涉了许多酵素的活动，由此可以把光的能量放大。
  

                    　　上述程序如何回复原来的状态到目前仍是科学上的一个谜，事实上，光一进入眼睛便引发起一连串极其复杂的过程和变化，
　眼睛接收了光的信息后，还要经过一些更复杂的过程，称为信息输送（Information Channels），借着不同功用的神经节细胞，以平衡输送法再加以处理，才一併送入脑细胞。专家分析了五种神经节细胞，各有不同的功用，它们把光暗，強弱，大小，深浅等不同资料同时输入脑部的视觉区域．
奇妙的眼睛                    　　人类所发明最原始的照相机只是一个黑色的小箱子，当中是一块镜片加在一个小洞前，再摆上一张感光底片而成，时至今天，专家不断改良相机的性能，一般全自动相机，包括下列各项功能（一般保用一年）：
                    

• 自动对焦
• 微距对焦
• 自动曝光
• 自拍装置
• 电力变焦
• 內置闪灯
• 自动测光
• 变焦观象
• 变焦自动闪灯
  

                                        　　这种相机虽然备有上述种种优点，但它还要配上某些零件，才可堪称完备，如增距镜，广角镜，变焦镜，镜片霉菌克星，防潮珠，抹镜纸，气泵和防潮箱。这些笨重东西合起来佔满了一个大箱子！
                    　　不过，全能相机仍有很多的限制，例如在光线太弱的地方便不能拍摄，但人的眼睛除了有上述各项优点之外，相比相机还有更多好处：
                    

• 其体积比任何相机小
• 真正全自动运作
• 视域可达280°
• 几乎全黑的环境下仍可见事物
• 自动分泌抗菌防霉的淚水，定时清洗镜面，永不会生霉菌
• 保用期可达七八十年之久