1. 首页 > 自然地理

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

很难想象自然界进化出眼睛这样如此高度复杂、精密的器官。达尔文承认眼睛是进化论的禁区,很难解释。当你看1000米远的高山,然后低头看10厘米长的铅笔,眼睛需要改变焦距才能看清,需要的时间仅为0.2秒,而相机需要几秒钟的时间。达尔文给朋友的信中写道:每次想起眼睛的结构,我都会不寒而栗。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

眼睛是人类非常重要的器官,人类80%的知识都是通过眼睛获取的。眼睛有非常复杂的工作系统,大约有8g重,直径仅为2.5厘米,但它是仅次于大脑的第2复杂的器官,人体所有的器官都很重要,但是像眼睛这样精密的器官真的少之又少。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

达尔文给朋友的信中写道:每次想起眼睛的结构,我都会不寒而栗。

如果你深入了解眼睛的构造,一定会惊叹于它精妙且复杂设计。眼睛与照相机有异曲同工之处,但是复杂程度远远超出照相机。巩膜就像照相机的机身,瞳孔是光圈,虹膜控制光圈的大小,而角膜和晶状体是一组透镜,视网膜就是相机底片。这些精巧的结构让眼睛可以和相机一样调整焦距,让图像清晰地投射在感光细胞上。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

视网膜工作原理

人这一辈子最少需要眨眼5亿次,平均每分钟约15次,眨眼是眼睛的一种自我保护机制,眼球的表面有一层薄薄的泪膜,这层泪膜起到润滑作用,可以保护眼角膜。泪液通过眨眼平铺在眼角膜表面,然后这层薄薄的泪膜逐渐蒸发,当泪液中物质达到一定浓度时,开始刺激眼角膜,然后人就眨眼,如此反复。

人类面部最重要的器官就是眼睛,一个人从小孩到老年,眼睛的大小基本不会发生变化,虹膜比指纹更加适合做保密设定,指纹仅有40个识别特征,虹膜有256个。达尔文的《物种起源第六章理论的难题》:眼睛有调节焦距、允许不同采光量和纠正球面象差和色差的无与伦比的设计,我坦白地承认,眼睛是通过自然选择而形成的假说是荒谬可笑的。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

视网膜的结构

眼睛如此复杂,但人类的眼睛在动物面前简直就是玩具,比如蝴蝶的复眼是由数百个六边形晶状体构成,能看到人眼看不到的紫外线,帮助它们找到花朵。鹰眼有2个中央凹面,视锥细胞的密度是人眼的7倍,人眼要看清20米外的虫子很困难,但老鹰能看清100米外的小虫子,视距最高可达36公里。猫头鹰夜视能力是人类的100倍。

虽然人类的眼睛很精密,但是和动物比起来在很多方面都很弱,不过人类有一颗非常厉害的大脑,就像一台强大的处理器,能把各种信息综合起来处理,用大脑的强大算力补充眼睛的不足。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

比如我们的色彩感觉细胞很少,但我们看东西还是很清楚,因为我们视线注视的区域才是最清楚的,旁边的区域却是模糊的。这是因为我们的视网膜上有个地方叫“中心凹”,人眼大部分的色觉感光细胞都集中在了那里,并且为了保证成像清晰,这个神奇的区域1根血管都没有,需要依靠脉络膜来供给能量和氧。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

复杂的人眼

人眼中心凹这一片区域很小,只有人眼视野的5度,所以当我们看很大的物体时,就需要用“中心凹”把物体整体扫描一遍,然后所有的信息在我们强大的大脑中构图成像。你感觉这是很平常的事情,此时大脑需要消耗你早上吃的馒头的能量来进行大量的计算,此时大物体形象就是用很多小图像“拼”出来的,这得益于我们眼球快速的转动和精准的定位,人脑的算力很快可以计算并且加工这些图片,从而让你看到清晰的图像。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

焦距的改变能看清远近

一些动物的眼睛很厉害,但大脑简单。比如螳螂虾眼睛有12种色觉细胞,可以看到反射光、偏振光、紫外线,这些人眼根本看不到。螳螂虾不仅能感觉到这种光,还能通过特殊的中频带看到不同颜色的光,所以它们拥有超级视力,能在几毫秒内捕获猎物。但是它们的视觉神经结构实在是太简单了,甚至没有脑结构,能不能把这些信息好好组合成像都是个问题。

我们可以做个测试证明你的眼睛有一个区域是“瞎”的,测试图片是个动图,左边是一个固定的圆点,右边是一个移动的十字架。你把手机放在距离你眼睛20厘米远的地方,用左手遮挡住左眼,用右眼盯住左边圆点不要动,神奇的事情发生了,右边的十字图形在向左移动的过程中,突然在某个位置消失了。这并不是因为你瞎了,而是因为眼睛有盲点。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

盲点测试

为什么会出现这样的现象呢?其实也很简单,就像你有一台显示器,数据线可以在显示器后面连接主机,这样是一块完整的屏幕,但是你却在屏幕上打个洞把数据线穿了过去,这样屏幕上的图像就会出现一个小黑洞,这个就是我们眼睛形成盲点的原因,这是因为我们视网膜的结构比较奇怪。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

1为感光细胞,2为双极细胞,3为节细胞

人类和大部分动物眼睛的视网膜都存在这个问题,视网膜就像相机里的感光底片,负责感光成像,看东西时影像通过屈光系统落在视网膜上,上面有1.1~1.3 亿个柱细胞,有600~700万个锥细胞,这些细胞分为3层,分别是感光细胞、双极细胞、节细胞。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

小测试

感光细胞把光量子能量转换成电信号,也就是把光刺激变成感受器细胞的膜电位超极化。双极细胞则负责分类处理这些电信号,将信号处理后经化学突触传递到神经节细胞。节细胞会把这些分好类的电信号传输至大脑,形成最终影像。节细胞是唯一能将视网膜处理后的视觉信息编码为神经冲动传输到脑的细胞。

简单来说就是感光细胞把光转换成电信号,双极细胞负责处理这些电信号,节细胞负责传输这些信号。理论上感光细胞要在最外侧感受这些光,节细胞是最后处理这些信号的,要把信号传递给大脑,应该距离大脑最近。但实际上却恰恰相反,感光细胞、神经节细胞的位置颠倒了。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

人类的眼睛

节细胞在视网膜的最外侧,感光细胞却在最内侧,这种反常的设计,就连小孩子能看出来很不合理,不但在视觉上感觉浪费很多资源,在功能上也会有很多问题。当光线进入瞳孔时,要先经过节细胞和双极细胞,才能到达感光细胞。在感光细胞的前面有这2种细胞遮挡,会造成感光细胞感光能力下降,就像在照相机的胶片前面,加了一块塑料板。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

因为节细胞位于最外侧,但它需要把处理好的信号发送给大脑,于是就要在双极细胞和节细胞上面穿个洞,然后把神经纤维穿过去,也就是反穿眼球再绕回大脑。而在这个洞的位置,就会丧失一些感光细胞,被称为视神经RU头。所以导致了视网膜中有一块区域无法感光,形成了盲点。

还好盲点区域不是很大,人眼无法感觉到的,但是通过前面的测试确实可以发现。盲点不会降低我们的视觉品质,因为我们有2只眼睛,2个盲点并不重叠。一只眼看不到的盲区,另一只眼能看到就行。但是为啥闭上一只眼,还是无法看到盲点呢?因为大脑强大的“脑补”功能,大脑会根据记忆和盲点周围环境,补全眼前该出现的画面。我们的双眼会无意识振动,这是在刷新图像促使盲点消失。

人眼“像素”高达5.76亿,视网膜上竟然有个洞

章鱼的眼睛没有盲点

那有没有一种生物没有盲点呢?还真有,就是生活在海里的章鱼,这种动物的视网膜中的感光细胞、双极细胞、神经节细胞的位置是按照合理的顺序排列的,感光细胞在最外层,节细胞在最内层,这样传到这些信号的神经纤维就不需要在“穿洞”了,这样就不会出现人类的盲点现象。

人类为什么会出现这种“盲点”现象,其实人类目前还没有完全研究明白,不过科学家认为这和一种古老的基因PAX6有关系,至于对不对就需要时间来考验了,这也间接的证明了进化论了吗?因为真的有造物主的话,凭借他们聪明的智慧,不会犯下这样“低级的错误”的,也有可能是“故意而为之”的,您怎么看呢?

声明:部分文章和图片来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除:allen585858@qq.com。本站发布此信息目的在于传播更多信息,与本网站立场无关,不保证该信息(包括但不限于文字、数据及图表)准确性、真实性、完整性等。本文地址:https://www.qiwenya.com/zrdl/9245.html

联系我们

在线咨询:点击这里给我发消息

微信号:weixin888

工作日:9:30-18:30,节假日休息