< Return to Video

人眼的演進 - 約書亞哈維

  • 0:09 - 0:12
    人類的眼睛是一個了不起的機制
  • 0:12 - 0:16
    能夠檢測任何位置，
    小到幾個光子，大到直射的陽光
  • 0:16 - 0:19
    而且能在三分之一秒內
  • 0:19 - 0:23
    把焦點從你面前的屏幕
    切换到遙遠的地平線
  • 0:23 - 0:26
    事實上，由於眼睛的構造如此靈巧
  • 0:26 - 0:28
    曾被認為太過複雜
  • 0:28 - 0:33
    以致達爾文意識到眼睛進化的速度
  • 0:33 - 0:37
    高得太離譜
  • 0:37 - 0:43
    而眼睛的進化正是如此，
    這在五百萬年前就已經開始了
  • 0:43 - 0:47
    有關人類眼睛的故事，
    開始於一个極其簡单的感光點
  • 0:47 - 0:50
    正如眼蟲這種單细胞生物體中
  • 0:50 - 0:52
    發現的一樣
  • 0:52 - 0:54
    它是連接在生物體鞭毛上的
  • 0:54 - 0:56
    一群光敏蛋白
  • 0:56 - 1:00
    當感受到光亮時該蛋白會被激活，
    因而會使鞭毛游動來獲取食物
  • 1:00 - 1:05
    扁形動物中的渦蟲
    則擁有更複雜的感光點結構
  • 1:05 - 1:08
    其不是扁平的而是凹陷成杯狀
  • 1:08 - 1:12
    這使渦蟲能更好的感知
    入射光線的方向
  • 1:12 - 1:14
    除了其它用途外
  • 1:14 - 1:19
    此結構使得生物體可以
    尋找遮蔽處並躲避捕食者
  • 1:19 - 1:21
    過去幾千年
  • 1:21 - 1:23
    在某些生物體中，
    這種杯狀感光體變得更加凹陷
  • 1:23 - 1:26
    且前端的開口變得越來越小
  • 1:26 - 1:31
    此變化的結果便是“針孔效應”，
    這使分辨率極大地提昇
  • 1:31 - 1:36
    並只讓一束细光能夠射入眼睛，
    以此來降低失真率
  • 1:36 - 1:39
    章魚的祖先之一「鸚鵡螺」
  • 1:39 - 1:45
    利用這樣的針孔眼来提高
    分辨率和方向感
  • 1:45 - 1:49
    雖然針孔眼能看到簡單圖像
  • 1:49 - 1:52
    但正如我們所知，
    演化成眼睛的關建是晶狀體
  • 1:52 - 1:54
    這裡認為是由
  • 1:54 - 1:59
    透明細胞包裹住前端開口處來防止感染
  • 1:59 - 2:02
    並使得眼球内部能夠充滿液體
  • 2:02 - 2:05
    以優化光敏感度和對光的處理
  • 2:05 - 2:07
    而在眼睛表面形成的蛋白質结晶
  • 2:07 - 2:10
    形成了一個重要结構，而人們證實了
  • 2:10 - 2:13
    此結構在將光線聚焦在視網膜
    上的一點時會起到作用
  • 2:13 - 2:17
    正是晶狀體在調節眼睛看物體時
    起到了關鍵作用
  • 2:17 - 2:22
    其通過改變自身的曲率來
    調節眼睛看近景和遠景
  • 2:22 - 2:25
    這種針孔攝像頭加上晶狀體的結構
  • 2:25 - 2:30
    最終演變為人眼的基礎
  • 2:30 - 2:33
    進一步的進化改良包括：
    一個彩色的圓環——虹膜
  • 2:33 - 2:37
    它控制進入眼睛的光線数量；
  • 2:37 - 2:40
    一個堅韌白色的外層，
    也就是所謂的鞏膜
  • 2:40 - 2:42
    用來保持眼睛的結構；
  • 2:42 - 2:45
    以及淚腺，
    來分泌具有保護性的薄膜
  • 2:45 - 2:47
    然而同樣重要的是
  • 2:47 - 2:49
    伴隨眼睛一起進化的大腦
  • 2:49 - 2:52
    用其不斷擴大的視覺皮層
  • 2:52 - 2:56
    來處理接收到的
    更清晰多彩的圖像
  • 2:56 - 3:00
    現在我們知道的，
    遠不如想像中大師級的傑作
  • 3:00 - 3:04
    我們的眼睛擁有其一步一步的進化過程
  • 3:04 - 3:08
    舉個例子，人類的視網膜是倒置的
  • 3:08 - 3:11
    其上方布滿了背向眼睛前端的感光细胞
  • 3:11 - 3:13
    這形成了盲點
  • 3:13 - 3:16
    在盲點處，視神經必須穿過視網膜
  • 3:16 - 3:18
    來到達其背后的感光層
  • 3:18 - 3:22
    頭足綱動物擁有類似的眼睛
  • 3:22 - 3:23
    他們的眼睛是獨立進化的
  • 3:23 - 3:28
    有著一個朝前的視網膜，
    使得牠們的視野没有盲區
  • 3:28 - 3:31
    其他生物的眼睛也呈現出了不同的適應性
  • 3:31 - 3:34
    Anableps，即所謂的四眼魚
  • 3:34 - 3:39
    擁有分成兩區的眼睛，
    一個用來看水上，一個用來看水下
  • 3:39 - 3:42
    讓牠们能夠很好的發現
    捕食者及獵物
  • 3:42 - 3:47
    貓——經典的夜間捕食者，
    進化出了反射層
  • 3:47 - 3:51
    大大增強了眼睛對光的捕捉能力
  • 3:51 - 3:56
    這給予了貓科動物出色的夜視能力，
    以及他们標誌性會發光的貓眼
  • 3:56 - 4:00
    這些只是動物王國裡，
    種類繁多的眼睛中的幾個範例
  • 4:00 - 4:05
    所以，如果你能設計出一種眼睛，
    你會設計得有所不同嗎？
  • 4:05 - 4:08
    這問题並没有聽起來那麼奇怪
  • 4:08 - 4:11
    目前，醫生和科學家正在研究不同的眼睛結構
  • 4:11 - 4:16
    來幫助視障患者設計出
    移植所需的仿生學植入物
  • 4:16 - 4:18
    並且在不遠的將來
  • 4:18 - 4:22
    機器制造出的精確靈活的眼睛
  • 4:22 - 4:26
    也許能夠超越眼睛本身的進化程度
Title:
人眼的演進 - 約書亞哈維
Speaker:
Joshua Harvey
Description:

查看完整的影片：http://ed.ted.com/lessons/the-evolution-of-the-human-eye-joshua-harvey

人類的眼睛是一個了不起的機制，能夠檢測任何位置，小到幾個光子，大到直射的陽光，而且能在三分之一秒內把焦點從你面前的屏幕切换到遙遠的地平線。這些複雜的結構是怎麼發展？約書亞哈維詳細介紹了人眼5億年的故事。

內容由Joshua哈維，動畫由Artrake工作室製作。
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:44

Chinese, Traditional subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.