眼睛：精密的光學接收器
《光譜》的發表，有讀者向我留言問，狗狗的眼睛是否只能看見黑白?色盲是怎麼回事?鷹的眼睛是否能同時聚焦兩個點?我估摸還有許多人，並不清楚動物的眼睛，是如何觀察世界，所以特寫此篇闡述眼睛與光的關係。
要想了解眼睛，讓我們回到它的起源。
遙遠的30多億前，那時候的地球與現在有天壤之別，它只有水和光禿禿的陸地。年輕的地球燥動不安，放眼望去，有大量的衝天火山，狂燥地噴發著內核的能量，使裸露的盤古大陸上，不是沙漠便是岩漿。
生命，只有一些簡單的細菌浮於海面。
這是一個沒有視覺的世界，突然有一天，一個細菌的基因複製出錯了，它獲得了一種名為[視紫紅質]的蛋白質。
視紫紅質蛋白
這種蛋白蛋非常有趣，通常它是由幾個化學分子纏繞在一起，如同一朵含飽待放的鮮花，當接受到波長為400-500納米的光子照射時，它便會像開花一樣散開。一下子，這個基因複製出錯的遠古細菌，獲得一個得天獨厚的優勢。
由於遠古地球沒有大氣層，強烈的紫外光線炙烤著地球。
紫外線對於生命來說，是無形的殺手。當白天來臨，海洋表面擁有視紫紅質的細菌，會感覺很「刺眼」，這樣迫使它們潛入更深的水下，以避開致命的高能量紫外光。而那些沒有視紫紅質的細菌，還傻傻地停留在海面，導致大部分都被紫外殺死。
這一偶然的基因突變，在自然選擇作用下，如同考試及格一樣，基因得以繼續延續。而那沒有視紫紅質的細菌，經不住殘酷環境地考驗而被淘汰。
通過上一期《光譜》我們得知，電磁波的波長極為浩瀚。
為何生命單單只進化出，吸收400-500納米波段的可見光，卻未能進化出，吸收1000000納米以上的微波，或者10納米以下的X光波段的蛋白質呢?這是因為海水只吸收400-500納米波段的光子，其餘波段則全被海水反射掉。
所以，基於海水吸收光譜的邏輯。
只要是源自於水中的生命，它的視力必然是圍繞在400-500納米電磁波段。就這樣，視紫紅質蛋白，成了一切動物視力的基石。
有了第一次基因突變，就必然會有第二次、第三次。
在視紫紅質的基石上，視力慢慢往400-500納米以外的波段延伸進化，[視紫藍質]由此應運而生，眼睛識別光譜波段的分辯率，也隨之也越來越高。
不過進化也要遵守基本法，不是說想進化成什麼，就能進化成什麼樣。
你想像科幻電影里的，突然進化獲得金剛狼、鐳射眼、萬磁王這樣的能力是不可能的，你這麼屌，遲早會被長者拉出去續了。生命最初的基因序例，決定了進化的最大上限，它是偶然改變一兩個分子結構，進而獲得某項技能。
好比非洲的某隻猴子，突然能站起來了。
而環境選擇這項突變，值不值得延續。同理，眼睛的進化，當然要遵守基本法，絕對不可能有一天，你能看見X光或放無線電波。從零製造一種感光蛋白質是不可能的事，一切視力都只能在原有基礎上，縫縫補補將就著用。
長者說要遵守基本法，不然全拉出去續了
有了各種感光蛋白，眼睛地進化之路，算是走完了萬里長征的第一步。
伴隨生命越來越複雜，最初的簡單感光蛋白越來越多，接著聚集成孔。經過長達30多億年時光的精雕細琢，演變成一個極為精密的光學接收器。
只有一些視紫紅質的古老「眼睛」
這個光學接收器由角蟆、虹膜、晶狀體、感光細胞、視神經、控制肌肉、大腦處理器等等構成，集合成一個超複雜的視覺系統。
其中，控制肌肉有負責聚光的職責，一旦控制聚光出現誤差，「近視」也就會隨之而來，所以要注意不要讓眼睛太疲勞。
聚光點不在視網膜是近視的原凶
當可見光波段的電磁波照射眼睛時，大量感光細胞中的視紫質，便會像「開花」一樣，接著發出一個電脈衝信號，這一信號經過視神經傳遞給大腦，從而使大腦「看見」周圍環境。當然，真實情況比寫的複雜很多、很多。
每一種感光細胞，對應不同的波段，如同鑰匙開啟鎖一樣。
當電磁波波長為400-500納米，視紫紅質會像花兒一樣開啟。
例如，波段為1000000納米以上的微波，就無法啟動視紫紅質，只有當300-700納米的可見光才能啟動。不同的電磁波長，會觸發不同的感光細胞。換而言之，感光細胞進化的種類越多，對色彩的分辯率則越高；反之，感光細胞的種類越少，對色彩的分辯率則越低，也就是俗稱的「色盲」。
感光細胞在工作時，會消耗一些視紫質，而視紫質由血液中的維生素補充。
故此，缺少某種維生素會影響視力。
在不同動物的眼睛中，有一點非常有趣。
雖然它們的接收原理都一樣，但你細心想一想，是不是有些動物的眼睛長在兩側，比如家禽中的牛、羊、雞、鴨等等；而有些眼睛則長在前方，比如人類、獅子、貓、貓頭鷹等等。這就導致它們的聚焦點完全不同。
那些眼睛長在兩側的動物，一般是溫和的食草動物。
對於這些埋頭吃草的動物來說，眼睛長在兩側可以提供開闊的視野，以便儘可能地看到獵手。因此開闊視力比什麼都重要，所以它們的眼睛往兩邊進化。這一結果，壞處是眼睛無法在正前方聚焦，導致看不清前面。
眼睛長兩側的牛
那些眼睛長在前面的動物，一般是兇狠的食肉動物。
他/它們可以在正前方輕鬆形成聚焦點，以便根據兩眼圖片的位置差，進行精確定位。顯而易見，這一進化結果，是為了能更好的追捕。但凡事有利必有弊，視野的開闊範圍便遠不及那些眼睛長在兩側的動物。
當然，以上這個規律並不適用所有動物。
比方說鳥綱中的鷹科，就別具一格，雖然它們也是眼睛長在兩側，但是，它們的眼睛卻是以棱形布置！所以它們能在正前方聚焦，當然也可能和那些雙眼長前方的動物一樣，根據雙眼看到的位置差，精確定位前方獵物的距離。
獨一無二的鷹眼，雖然長兩側，卻能在正面聚焦。
不僅如此，鷹的視覺之敏銳，是眾所周知的事情。
在天空中翱翔的它們，能輕而易舉看見3KM外的獵物。視覺如此駭人，是因為它們的感光細胞數倍於人類。不僅感光細胞數量多，而且感光細胞的種類也比人類的齊全。作為當年稱霸地球的恐龍的後裔，它們的眼睛久經考驗，可以用完美來形容。
除了上述，還有把眼睛鼓成像老爺車車燈一樣的動物。
皮皮蝦便是當中的佼佼者，科學家在它的身上發現了多達16種感光細胞，堪稱動物感光細胞之最。它那烔烔有神的大眼睛，能成三個像，通過雙眼疊加在一起的6個圖像，以達到精確測量距離的目的。
視力冠軍皮皮蝦，擁有驚人的16種感光細胞！
對比鷹、皮皮蝦，反觀人類的眼睛，就顯得很捉急。
由於在恐龍統治的1.5億年間，哺乳動物只能躲在黑暗的地洞中，經過億萬年的演變，使祖傳的4種感光細胞，最後退化成了2個。
假設第一種感光細胞對應300-400納米、第二種對應400-500、第三種對應500-600、第四種對應600-700，讓這些光譜波段互相相乘，理論上有4種感光細胞的動物，可以看清十幾億種的顏色。
故此，擁有4種感光細胞的鳥類，它們眼中的世界非常、非常絢麗，什麼51度灰之類的挑戰節目，小菜一碟。而退化了的哺乳動物，並不是數學上減掉2種感光細胞那麼簡單，是失去數萬的組合，分辯色彩的能力，從十幾億退化成十幾萬。
人類、昆蟲、鳥類感光細胞種類對比，是不是感覺人類的感光波段很違和，那個違和的感光細胞，正是最近幾十萬年才恢復的。
這一退化，極大削弱了祖先的視覺系統，致使他們全部變成了色盲。
直到小行星撞地球，恐龍讓出霸主寶座，哺乳動物重奪地面，靈長類這一物種，經過漫長地演化，才恢復了位於紅端的一種感光細胞。相對的，隨著一個細胞恢復，人類對色彩的分辯率提升到了幾千萬種，但完全無法同鳥類媲美。
有些色盲的人類，正是某段從祖先那裡繼承下來的「垃圾DNA」，不知何種原因被激活了，導致眼睛只能製造2種感光細胞。從這個角度上來看，色盲病變，正是祖先在恐龍時代，悲慘生活的真實寫照。
當然，色盲是相對的，要是站在鳥類的視覺上看，全人類都是色盲！
人類視角/鳥類視角
人類的眼睛除了色彩分辯論低以外，還有一個莫名其妙的缺陷，那便是「神」把人類眼睛的視網膜與視神經貼反了。
現代科學發現，傳遞信號的視神經，居然在感光細胞的前面，而不是後面。就像一台照相機，在製造的時候，電路貼在鏡片上。而且為了給視神經連接大腦，最後「神」在人類的感光細胞上「鑽孔」，致使人類的眼睛產生盲點。
人類眼睛的盲點很容易找到，下面來做一個實驗。
請遮住你的右眼，用左眼看右邊的五角星，接著前後緩慢移動、調整你的手機。你將會驚訝的發現，左邊的五角形神秘地消失了。這正是視網膜區域，為了給「電路」通行鑽了「孔」，而視網膜上損失的感光細胞就成了盲點。
通常，我們感覺不到盲點，是因為另外一隻眼睛填補了盲點。
想一想，人類的進步之路何其崎嶇，不但被恐龍迫害的變成色盲，而且眼睛還被「神」給貼反了，從某種意義上來說，人類其實是半個瞎子。
章魚的眼睛就堪稱完美，傳遞信號的視神經，正確地貼在視網膜後面。
視網膜貼反了的人類眼睛
也正是因為人類的視網膜貼反，假如我們的頭部受到猛烈撞擊，「粘」錯了的視網膜便會脫落，進而導致失明。
雪莉便是視網膜貼反的受害者之一。
在她19歲那年，由於交通事故，猛烈地撞擊致使她的視網膜脫落，顯而易見，她失明了。之後，她為了能恢復視力，勇敢的成為醫學「小白鼠」。醫生們在她的腦殼上鑽洞，接著把一個電極植入進她的大腦皮層。
電極連接在鑲嵌於墨鏡上的一個人工感光器。
當光子照射人工感光器時，它會生成一個電脈衝信號刺激大腦皮層。這時，神奇的一幕發生了，已經失明的雪莉，再度看到耀眼的光茫划過腦海。不過，受限於人類有限的大腦知識，她只能看到光划過，卻無法分辯物體的輪廓。
看到這裡，是不是感覺人類的眼睛是「殘次品」啊！
相對於犀利的鷹眼而言，不得不承認，人類的眼睛確實是「殘次品」。其實鷹眼的視網膜也貼反了，但它們的視力卻能遠勝人類，主要還是得益於它們有4種感光細胞，以及數倍於人類的感光細胞數量。
也正是人類因為眼睛缺陷，從側面證明了我們是進化而來，而非宗教中宣傳的那樣，是神所創。因為假如真的是神所創，那這「神」也太傻逼了。
寫到這裡，我現在回過頭來，回答前面的讀者問題。1：狗狗的眼睛是否只能看見黑白?2：色盲是怎麼回事?3：鷹的眼睛是否能同時聚焦兩個點?
第1個問題：狗狗不止看見黑、白，所謂黑、白學說，是70年前的過時結論。狗狗擁有2種感光細胞，相對於人類來說，它們是色盲，貓也是如此。
第2個問題：色盲與感光細胞的種類有關，與數量無關。海豹只有1種感光細胞，它是個重度色盲。狗、貓，以及極少部分人類，只有2種，屬於中度色盲。3種是輕度色盲。4種則是地球生命的正常水準。（皮皮蝦泥奏凱）
第3個問題：同時聚焦兩個點的不是鷹，是那些眼睛兩側的。如前文所述，鷹眼雖然長兩側，但它的雙眼呈棱形布置，故可以在正前方聚焦一個點。
有一點需要注意，兩個聚焦點不是什麼牛逼的事情，反而挺糟糕的，因為雙眼無法同時比對，故此無定位距離功能。
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