不可不知! 人類眼睛的奧妙, 生物中絕無僅有
文 \ 藍主安
人類的眼睛,萬物中絕無僅有

  從整個大宇宙來看,人類真的渺小到連一顆灰塵都不如,但是造物主卻以精妙絕倫的設計,建構出我們的身體。

  眼睛就是一個最好的例子,我們能看見萬里無雲的晴空、七彩鮮艷的彩虹;能看見遼闊的海洋、巍峨的高山;能看見書本上的文字、餐桌上的美食。我們每天用眼睛看東西,並且運用眼睛吸收知識、表達感情,自然到幾乎忘了眼睛的存在,忘了眼睛驚人的能力。

  許多動物擁有特殊的視覺,但人類的視覺功能最齊全也最複雜。精巧無比的人眼,靠著兩塊厚脂肪的防震與骨骼的保護,眼球能靈活的360度轉動,從最左移到最右只需四分之一秒,眼睛的肌肉甚至一天活動十萬次,以便給我們廣大的視野。人類的視覺能力來自幾百萬年的演化,其中有許多奧秘,直到現在我們都還不能明白。

人的眼睛,好比照相機或攝影機?

從功能上看,人眼的確很像照相機。

  鞏膜就等於機身外殼,水晶體相當於鏡頭,虹膜、角膜和睫狀體則分別相當於光圈、濾光鏡與變焦伸縮鏡,視網膜相當於底片或數位記憶卡。不過即使是最高級的相機,都遠不及人眼的精確性和自動調節的功能。基本上當我們看一個景物的時候,就像照了一張相片一樣。很奇妙的是人的眼睛能夠全自動調整到現在看著一本書,然後立刻抬起頭來看天空的雲朵,不需要經過一段時間的調整。

  試想,如果眼睛像一般照相機一樣,為了調整焦距,眼球一下忽而凸出,忽而凹進,不但看起來非常奇怪,也會嚴重傷害眼睛的健康。

  根據統計,一天之中,人眼的肌肉需要活動十萬次;藉著肌肉的運動,我們四周的影像就剛好投在視網膜上。隨時隨地,我們的眼睛都知道需要多少光,需要經過怎麼樣的折射、自動調節焦距,讓所有的目標都能在視網膜上準確成像。從光線進來到看到多彩繽紛的世界,僅僅只需要 0.002 秒的時間,這種精確性與自動調節功能,是任何照相機都無法做到的。

  有人也把眼睛比作攝影機,攝影機有上百萬畫素,就已經可以拍得很真實,但人眼的畫素卻至少5億以上,比任何精密的攝影機都精確萬倍。

  人的眼睛結構,有一部分是為了黑暗的世界,也有一部分是為了光亮的世界。在僅有郵票般5平方公分大小的視網膜上,有 1.25 億個桿形感光細胞與六百萬個錐形感光細胞。藉由視桿細胞,在黑暗中我們只需要一點點的線索,便可辨識週遭事物。

  而在亮光中,視錐細胞則幫忙我們分辨顏色。最奇妙的是,視錐細胞的構成只有三種顏色:紅、藍、綠,但我們的腦就像大畫家一樣,透過這三種訊號的調和,就能建構出超過一千萬種的顏色,讓我們看清楚這個花花綠綠的世界。

眼睛跟大腦合作,讓我們擁有世界

  人的眼睛發揮奇妙無比功用,讓我們能看到一個立體的世界。試想,如果人類無法看見立體的影像,生存將受到何等的威脅?我們不但走路經常撞到東西、抓取物品一再失敗,更別說是要從事任何繁衍發展的複雜工作了。

  不過視網膜明明是平面的,就像底片是平面的一樣,怎麼會在我們身上產生立體的感覺?原來人的兩隻眼睛,左右眼所見的影像會略為不同,右眼將訊號傳送到左腦,左眼的訊號則傳送到右腦,大腦就靠著這微小的視角差綜合成立體影像,讓我們能察覺物體的深度與距離。

  這種獨有的「視神經交叉」,又是人眼在演化中的另一項奧秘,必須極其精確、毫釐不差,否則將使兩眼的對應影像不能互相符合,以致於模糊不清。如果我們用電腦來模擬人體的視覺過程,那麼電腦的輸入網路也非得有這樣類似的交叉不可,顯見人眼極其高超的智慧模式。

奇妙的眼睛,令人充滿讚嘆

  我們的世界充滿視覺資訊,眼睛與大腦合作解讀世界,不論從胚胎發生學還是神經解剖學的觀點看來,眼睛的主體結構都不是一個普通的感覺器官,而是大腦皮層的一部分,眼睛會耗用四分之三的腦力。

  假使有一天我們不靠眼睛看東西?那我們的世界就只是觸覺所能體驗的世界。但是明明我們生存的世界就是五彩繽紛、立體的大千世界;藉由眼睛,我們才能享受多采多姿的豐富人生,同時進到思想的世界,累積一切相關的知識。這雙小小的眼睛,背後隱藏許多不可思議的奧秘。無與倫比的功能,驚人的視覺能力,造物主對人眼特別的設計,叫人讚嘆!

編輯:Ruby Liang、Vicky Lee
攝影:Thomas Chen

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