WEBVTT 00:00:09.339 --> 00:00:12.025 人的眼睛是一种十分神奇的结构, 00:00:12.025 --> 00:00:16.465 它能够探查任何地方 小到几个光子,大到直射的阳光, 00:00:16.465 --> 00:00:19.081 且能在三分之一秒内,将焦点 00:00:19.081 --> 00:00:22.631 从你面前的屏幕切换到遥远的地平线。 00:00:22.631 --> 00:00:26.359 事实上,由于眼睛如此灵巧, 00:00:26.359 --> 00:00:28.368 其结构曾被认为极其复杂, 00:00:28.368 --> 00:00:33.499 以至于达尔文意识到眼睛进化的程度 00:00:33.499 --> 00:00:37.456 高得离谱。 00:00:37.456 --> 00:00:42.981 而眼睛的进化正是如此, 这早在五百万年前就开始了。 00:00:42.981 --> 00:00:46.762 有关人类眼睛的故事, 开始于一个极其简单的感光点, 00:00:46.762 --> 00:00:49.815 正如在诸如眼虫等 单细胞生物体中 00:00:49.815 --> 00:00:51.622 发现的一样。 00:00:51.622 --> 00:00:53.843 它是连接在生物体鞭毛上的 00:00:53.843 --> 00:00:56.412 一簇光敏蛋白, 00:00:56.412 --> 00:01:00.022 当感受到光亮时该蛋白被激活, 因而会使鞭毛游动来获取食物。 00:01:00.022 --> 00:01:05.037 扁形动物中的涡虫 则拥有更复杂的感光点结构。 00:01:05.037 --> 00:01:07.512 其不是扁平的而是凹陷成杯状, 00:01:07.512 --> 00:01:12.035 这使涡虫能更好的感知 入射光线的方向。 00:01:12.035 --> 00:01:13.768 除了其它用途外, 00:01:13.768 --> 00:01:19.488 此种结构使得生物体可以 寻找遮蔽处并躲避捕食者。 00:01:19.488 --> 00:01:20.602 过去几千年, 00:01:20.602 --> 00:01:23.429 在某些生物体中, 这种杯状感光体变得愈发凹陷, 00:01:23.429 --> 00:01:26.453 且前端的开口处变得越来越小。 00:01:26.453 --> 00:01:31.187 此变化的结果便是“针孔效应”, 这使得分辨率极大地提高, 00:01:31.187 --> 00:01:36.464 并只让一束细光能够射入眼睛, 以此来降低失真率。 00:01:36.464 --> 00:01:39.083 章鱼的祖先之一——鹦鹉螺 00:01:39.083 --> 00:01:45.148 用这样的针孔眼来提高 分辨率和方向感。 00:01:45.148 --> 00:01:48.559 虽然针孔眼能看到简单图像 00:01:48.559 --> 00:01:52.487 但正如我们所知, 演化成眼睛的关键是晶状体。 00:01:52.487 --> 00:01:54.109 这里认为是由 00:01:54.109 --> 00:01:58.556 透明细胞包裹住前端开口处以防感染, 00:01:58.556 --> 00:02:01.617 并使得眼球内部能够充满液体, 00:02:01.617 --> 00:02:05.235 以优化光敏感度和对光的处理。 00:02:05.235 --> 00:02:07.435 在眼睛表面形成的蛋白质结晶, 00:02:07.435 --> 00:02:09.905 形成了一个被人们证实为有用的结构 00:02:09.905 --> 00:02:13.135 此结构使得光线聚焦在视网膜上的一个点。 00:02:13.135 --> 00:02:17.480 这晶状体在眼睛视物时起到了关键的调节作用, 00:02:17.480 --> 00:02:21.789 它通过改变自身的曲率来调节近景及远景。 00:02:21.789 --> 00:02:24.681 这种针孔摄像头加以晶状体的结构, 00:02:24.681 --> 00:02:29.784 是最终进化为人眼的基础。 00:02:29.784 --> 00:02:33.193 进一步的进化改良包括:一个彩色的圆环——虹膜, 00:02:33.193 --> 00:02:36.694 它控制进入眼睛的光线数量; 00:02:36.694 --> 00:02:39.982 一个坚韧的白色的外层,也就是所谓的巩膜, 00:02:39.982 --> 00:02:41.910 用来保持眼睛的结构; 00:02:41.910 --> 00:02:45.469 以及泪腺,来分泌保护性的薄膜。 00:02:45.469 --> 00:02:46.909 而同等重要的是, 00:02:46.909 --> 00:02:49.489 伴随眼睛一同进化的大脑, 00:02:49.489 --> 00:02:51.501 用其不断扩大的视觉皮层, 00:02:51.501 --> 00:02:56.157 来加工它所接收到的更清晰更多彩的图像。 00:02:56.157 --> 00:03:00.242 现在我们知道了,眼睛并不是想象中大师级的设计, 00:03:00.242 --> 00:03:04.342 我们的眼睛拥有其一步步的进化过程。 00:03:04.342 --> 00:03:07.561 举个例子,人类的视网膜是倒置的, 00:03:07.561 --> 00:03:11.249 其上布满了背向眼睛前端的感光细胞。 00:03:11.249 --> 00:03:12.904 这形成了生理盲点, 00:03:12.904 --> 00:03:15.626 在盲点处,视神经必须穿过过视网膜 00:03:15.626 --> 00:03:18.382 来到达其背后的感光层。 00:03:18.382 --> 00:03:21.528 头足纲动物拥有相似的眼睛 00:03:21.528 --> 00:03:23.187 他们的眼睛是独立进化的, 00:03:23.187 --> 00:03:27.970 有着一个朝前的视网膜,使得他们的视野没有盲区。 00:03:27.970 --> 00:03:30.794 其他生物的眼睛也呈现出了不同的适应性。 00:03:30.794 --> 00:03:33.732 比目鱼,也就是所谓的四眼鱼, 00:03:33.732 --> 00:03:38.802 拥有分成两区的眼睛,一只用来看水上,一只用来看水下, 00:03:38.802 --> 00:03:42.258 让它们能够很好的发现捕食者以及猎物。 00:03:42.258 --> 00:03:47.465 猫——经典的夜间捕食者,进化出了反射层, 00:03:47.465 --> 00:03:51.185 大大增强了眼睛对光的捕捉能力, 00:03:51.185 --> 00:03:55.715 这赋予了猫科动物出色的夜视功能和他们标志性能发光的猫眼。 00:03:55.715 --> 00:04:00.468 这些只是动物王国里,种类繁多的眼睛中的几个范例 00:04:00.468 --> 00:04:04.869 所以,如果你能设计出一种眼睛,你会造得有所不同吗? 00:04:04.869 --> 00:04:07.632 这问题并没有听起来那么奇怪。 00:04:07.632 --> 00:04:10.308 目前,医生和科学家在研究不同的眼睛结构 00:04:12.984 --> 00:04:15.662 来帮助设计出为视障患者移植所需的仿生植入物。 00:04:15.662 --> 00:04:18.279 并且在不远的将来, 00:04:18.279 --> 00:04:22.200 机器制造出的精确又灵活的眼睛, 00:04:22.200 --> 00:04:26.283 也许甚至能超越眼睛本身的进化程度。