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眼鏡知識家.無可取代的眼睛進化史

iPhone13發表之後引起很多的討論,其中無論是對於外行人或內行人都會發現的不同就是那兩顆斜對角的鏡頭,更加高畫質的鏡頭再加上多了電影拍攝模式,讓手機的相機功能更上一層樓。一代代的手機不斷的提升相機鏡頭功能,究竟什麼時候才能進化到和我們雙眼一樣具有高畫質又兼具動態視覺的功能呢?

眼鏡知識家.無可取代的眼睛進化史-光明分子.眼鏡

這一雙如此精細的眼睛,在生物學上究竟是如何演化而來的?由於這一項器官實在是太過於精密了,再加上屬於軟組織結構,內部精密的系統難以被保留,所以眼睛的進化一直是一個謎,也成為了創造論者最喜歡探討的話題,甚至更有「眼睛是被設計出來的」這種說法。

在經過科學家長時間的探索,終於在現有的生物中找到的眼睛演化的的線索與關聯性。

眼睛進化

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1.視紫素的發現(微生物-鞭毛藻類)

視紫素是一種感光色素,在我們的視網膜上就有,正常是紫紅色的,遇到光後就會褪色,與夜盲症有關。在單細胞生物當中,視紫素提供了明暗變化的訊息,是生物界中最簡單的視覺。

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2.感光細胞的出現(蚯蚓)

感光細胞內含有感光色素,功能同樣是感受明暗變化,不過因為是以細胞的形式存在,因此可以出現在更高級的生物身上,例如:蚯蚓,藉由感光細胞的幫忙蚯蚓能夠辨別什麼時候該鑽進泥土中,避免被曬成蚯蚓乾。

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3.感光細胞上出現黑色素(文昌魚、渦蟲)

有了黑黑的色素細胞後,透過色素細胞遮擋光的角度,就可以感受到光的「方向」。這一個功能對於被捕食者的小動物來說非常重要,哪一個方向的光線變暗了,代表捕食者靠近了!

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4.感光細胞聚集處出現凹陷(水母)

由於感光細胞處在表面沒有受到保護的話,在移動過程中很容易被碰撞、刮傷,因此產生了凹陷,可以降低被碰撞的機會,同時在光方向的分辨上更佳準確。

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5.眼窩的形狀產生(活化石鸚鵡螺)

凹陷在凹的更深一點便形成了眼窩的形狀,光線從小孔照進感光細胞成像,透過針孔效應,讓這個近似眼睛的器官在成像、光的方向感辨認都更好一點。

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6.眼窩內填補分泌物(蝸牛)

眼窩裡面空蕩蕩的容易積累一些髒污,進而容易細菌滋生,因此產生了分泌物把眼窩空洞的地方填補起來,不僅可以降低髒污跑進眼窩的問題,同時也產生了透鏡的作用,在成像與聚焦上有了更進一步的提升。

 

 

7.眼內的填充物進一步細化,形成眼內更加複雜的結構。

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眼睛的演化產生之後,加速了生物的進化。因為看得見了,便產生了捕食者與被捕時者,而面對需要補食與被捕食的生活壓力,進而演化出越來越多厲害的武器、防備裝置。

不同型態的眼睛

於生物界中主要分為兩大類:捕食者、被捕食者,擔任不同的角色,眼睛以不同型態呈現。

捕食者:

為了能夠更加準確的捕食,捕食者需要擁有優良的立體視。藉由雙眼視野互相重疊的差異,使得可以更精準的判斷距離感。因此,可見在生物圈中捕食者的眼睛多長在前面ex.獅子、老虎、鱷魚⋯等等,以達到更優良的立體視。

被捕食者:

為了保持良好的戒備,被捕食者需要擁有寬廣的視野,才能避免被偷襲。因此,可見被捕食者的雙眼多長在左右兩側ex.斑馬、羚羊、長頸鹿⋯等等,以做好最森嚴的戒備。

眼睛不只是在我們生活佔有很重要的地位,對於生物圈的演化也是有著很大的貢獻。很慶幸我們擁有這一雙精密又細膩的眼睛,因為它讓我們生活更加美麗,並且成為生物界中的佼佼者。

 

如此寶貴的雙眼,千萬別對他怠於照顧,為他準備一把好的眼鏡,並且定期為他做健康檢查,讓他可以為你帶來更美好的視界。


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