进化之睛

    惟一的遗憾是，即使如此精妙的生命器官也必须遵循物理规律。晶状体在视网膜上形成的缩小的实像是倒立的！也就是说，眼睛中形成的像和真实世界中的情况是完全上下颠倒的！怎么办？修改物理定律？还是修改我们自己？

    除了部分天才们会欣喜若狂之外，大多数的动物选择了第二种方法，因为它们的神经有足够的可塑性可以在后期尝试纠正这种倒错关系。当我们把奶嘴递给新生儿时，会发现他们常常弄错方向，把嘴往相反的方向凑，以上就是原因。没关系，几个月之后神经就会知道所有的上下都得倒着来，于是世界似乎又和我们看到的一样了。这件事的难理解之处在于一切都在我们有记忆之前进行完毕，并且悄无声息。有科学家拿自己的眼睛和生活做过实验，证明大脑在几个月之后可以把上下再次倒过来。

    倒立的像是成在视网膜上的，但进入瞳孔的光线中只有10%能够到达这里，在途经眼球的各部分时，很多光子都被分流了，比如晶状体后面、视网膜前方那个透明的大玻璃球。即便如此，也请不要目不转睛地盯着太阳猛看。哪怕只有万分之一的光线抵达视网膜，也是一个了不起的光点，可以把眼球熔出一个洞来。

    对于大多数的哺乳动物而言，视网膜上有两种感光细胞，是它们把晶状体的成像转变为电刺激再传递给视神经进入大脑的，就像胶片上的感光剂一般。一种叫视杆细胞，可以感受到很弱的光线，但不能做精细空间分辨，也不能感受到色彩。另一种叫视锥细胞的，在光线昏暗时就会罢工，但是在明亮的环境下可以提供精细的视觉和辨别色彩。脊椎动物界的灵长类、鸟、蜥蜴和鱼有较完善的精细色觉，就多亏了视锥细胞。不过令人吃惊的是包括公牛在内的其他哺乳动物则看不到颜色甚至红色！公牛只不过是对布的挥动感兴趣，红布真正挑起的其实是人类自己，我认为这很有趣。所以，在公牛面前扎红巾着红衫并不一定是勇气使然。

（图1:斗牛士用红布来挑起观众的热情，完全不顾人家色盲公牛的感受）
    似乎视锥细胞更有用一些，但猫头鹰却不会这样认为，也许二战中的英国人也不这样认为。英国军队秘密发明雷达之后，在同德军飞机的夜战中占尽优势。英国军队为保密起见，对外声称英国飞行员吃了大量的胡萝卜而视觉敏锐，可以分辨夜空中的战机。不清楚德国人是否相信，反正当时的胡萝卜很受英国人欢迎。胡萝卜素对于视杆细胞的正常功能有重要作用，缺乏可能患上夜盲症，然而是不是体内的胡萝卜素堆积成山之后就可以变成“猫眼”？去问二战中的英国人吧，他们才知道。

    晶状体的成像在视网膜上是倒立的，可这还不算完。视网膜有一个区域居然连感光细胞都没有。在这个叫做盲点的区域，视神经穿过这里进入大脑。盲点就象没有感光剂的胶片，当然也无法感受到光线的刺激，所以这个区域是无法成像的，幸好如上文所述，眼球的快速移动弥补了这个缺陷。

    以上众多的上下纠错、拼贴功能都是有大脑的视觉皮层进行的，只有当光线信息进入这里后，我们才真正地看到了东西。根据一些保守的估计，人体的外界信息有80%是通过视觉来获得的。这个数字还是人脑偷懒的结果。

    大脑每天忽略的信息比我们所看到的要多得多，大脑只喜欢自己感兴趣的东西，识别它、存储它、处理它、回忆它……一句话，大脑中的信息和真正的世界已经相差很远了。比如蟾蜍的大脑中就有一条特化的“蠕虫”处理程序（请别忙着关闭本网页，不是电脑蠕虫），近似蠕虫的影像一进入大脑，会立刻触动这条处理程序，蟾蜍就会立刻做出捕食的动作，而忽略大脑的其他信息。按照心理学的说法，这大概是晕轮效应的另一范例罢。（具体是什么效应我也弄不清楚，心理学中所谓的效应原理太多了，）。我幼时就常常拿一团棉花不断扯动去钓青蛙，收获颇丰。人眼也特别善于在众多乱象中认出人脸。比如流传甚广的在911浓烟中认出的魔鬼脸孔；火星上的人脸等等。

（图2:我们眼中的火星“人脸”和烟雾中的魔鬼头像，正如青蛙眼中的蠕虫。另外，当人们沉浸在A所指的奇怪人脸中时，很少有人关注B所示的小浣熊，但愿我不是发现它的第一人）
    确实，眼见未必为实，不过动物们如果看到猎食者出现在视野中，即使是幻象，也是有足够的理由逃避的。大脑虽然喜欢胡乱筛选信息，不过信息越多获得所需信息的范围也越大，所以我们还是渴求信息。为此，动物们发展出了各样的好本领。

    对于需要追捕猎物的捕食者来说，盯住猎物极其重要，所以它们的双眼一般位于脸的前方。这样两眼的视野在前方有交叉，从而可以准确定位猎物的位置。准确的空间定位对于树栖生活尤为重要，它们需要判断枝条距离，否则可能摔成肉酱。如果我们由肉酱进化而来，那现在可能更像一团鼻涕虫。

    好在我们不仅比鼻涕虫好看，而且大多数的人都有脸。双眼都位于脸前方的意思是这些追捕高手都有脸，狮子的美髯髭脸、眼镜猴学究似的圆脸、白脸粗尾猿的脸则像两瓣掰开的柚子、甚至猫头鹰的心形脸盘，形态虽然各异，却都有着必不可少的空间感。相距一定距离的两眼视野既有重合，也有一点区别，在大脑中合并之后的影像就有了立体感，可以进行精确定位。

    也许有人会有意见，蝙蝠依靠超声波定位，根本不需要双眼，为什么它们那大大的双眼也位于脸前方？这种疑惑起因于误导。科学家们发现蝙蝠确实可以回声定位，即使双眼被蒙都能在黑暗中自如飞翔。问题在于：不利用视觉也可以定位，是否意味着眼镜只是摆设？显然，两者之间的逻辑关系不能成立。最近的研究指出：蝙蝠的大眼睛不仅能视物，而且视力绝佳。果蝠们之所以能“日啖荔枝三百颗”，也有双眼的一份功劳。

（图3:果蝠的善睐明眸，多人曾经误以为它是睁眼瞎。）
    另外需要澄清的是，单眼也可提供距离和视觉深度的信息，因为近处的物体较大，并且平行的铁轨在远处会交汇。借助这些透视信息，即使像羚羊般两眼分列头部两侧，它们也是有空间感的，只不过不想人类般精确。说到人类的精确空间感，我们必须先佩服下中国古人：我们的祖先在创造中国画时不采用单点透视技法，这种艺术似乎更加的“高于生活”。

    另外一些捕食鸟类却没有脸，两眼分列头部两侧，所以白鹭在追踪水底鱼群时，必须从侧面低下那高贵的脖子才能准确判断鱼群位置，斜视着追踪猎物。由此我们可以推测鹬蚌相争故事中的鹬很可能是鼓着斗鸡眼，憋红了脸庞的。不好意思，鹬是没有脸的，我差点忘了。鹬位于两侧的脸固然带来捕食的诸多不便，却是可以眼观四向，对于逃避追捕很有用处。

    在装备有精良定位系统的捕食者环伺之中，只有智勇双全的猎物同志才得以生存。为求一线生机，猎物同志们需要全方位的视角。符合条件的双眼必须尽量分开，这使它们甚至可以获得有360度的视野，但是视野没有重合。虽然立体感和定位能力较差，毕竟尽快发现敌害才是关键。

    除了加大两眼距离，羚羊还有另外的招数，和大多数动物的纵列瞳孔不同，它们的瞳孔是横置的。这样就可以将整个地平线一览无余，即使吃草时也可拥有宽阔视野，狮子一旦出现在视线内，就会引起它们的警觉。兔子的敌人主要来自空中，因此它们的眼睛也长在头顶。固然有利于发现盘旋的鹰嘴，但在快速奔跑时看不清楚前方的障碍。不信你可以问问那守株待兔的农夫或树桩。

    避役可以让上面的小杂耍相形见绌。它的两眼可以同时朝不同的方向转动，一只眼睛盯着猎物，另一只则观察周遭的情况。我们也可以做到，只是需要一个小手术：把两半大脑间的胼胝体切除，让大脑两半互不干涉，分别工作，一目十行肯定没问题。巧合的是，美国有位过目不忘的记忆超人也是没有胼胝体的，当然他不仅仅没有胼胝体。

    双眼同时朝不同的目标聚焦还需要附加条件，眼部的肌肉调节必须非常细致和精密。在人体的12对脑神经中，有三对都是控制眼球运动的运动神经：动眼神经、滑车神经和外展神经，这还不包括传递图像信息的视神经。不过，并不是拥有神经硬件就可以拥有视觉了。视觉的成熟有一个临界期，如果在这段时间内没有足够的有效光照刺激，即使有神经联系，也不一定能回复功能。就人类来说，这段时期一般在6、7岁时。

    密集而功能正常的神经网络，是眼睛进行精密聚焦的保证。这种调节都是自发进行的，不需要意识参与，但有部分肌肉可以人为控制，从而做出匪夷所思的动作。眼球回缩肌最早出现于两栖动物，在吞咽时往内挤压眼球，协助挤压口腔内食物进入食管。下次我们看到青蛙在吞食时闭上双眼，可别再认为是在享受美味了。

（图4：控制眼球的多组肌肉，多多锻炼之后，可能成就光辉业绩。）
    有部分人也渴望拥有类似的功能，经过锻炼后，眼球周围的肌肉可以强迫眼球凸出眼眶多达2厘米。这完全可以称得上是奇人，可是同角蜥相比，却还是太过普通。生活在加州沙漠中的角蜥，遇到敌害时，会猛眨眼。它们不是在通过眨眼发生SOS警报，而是为了增加眼内血压。之后，这高血压眼睛将被血液冲破，鲜血直喷向对方。对于没有防备的人来说，这是极其怪异的举动，足够让人失魂落魄，慌不择路。有时候圣母像上会突然出现血泪，生化检验表明里面还有血细胞。我们在欢呼圣母显灵时，或许应该冷静一下，会不会有角蜥的一份功劳？

    鳄鱼则是另一种情况，它们的泪腺位于咽喉附近，而鳄鱼又不会咀嚼。当它们囫囵吞食时会挤压泪腺，从而流出鳄鱼泪。它们既不是因为杀戮而悲伤，也不是通常认为的排出盐分，只不过是条件反射而已。

    说起眼泪，就有大把故事可说了。从湘妃的斑驳泪竹，到薛灵芸的芙蓉红泪；从王裒泣血，到特拜城的流泪石像……眼泪一直是表现强烈感情的最佳手段，以致情诗大王李商隐先生还专门写了一首叫“泪”的七律，铺陈了六大典故。

    然而眼泪最重要的功能在于它的清洁作用。泪点不断分泌泪液储存在泪囊中，通过很多小泪管开口于眼睑，细水长流，眼睑的上下扯动就把眼泪涂布于眼球前方，保持湿润。久不眨眼觉得眼睛干涩就是这么个原因。如果你的泪腺足够发达，连洗脸水和洗脸时间都可以节约下来，去网络游戏中寻求快感。

    眼睑就是俗话说的眼皮，在边缘还长有一线睫毛，颇似一把大刷子。它虽然看上去像把大刷子，其实是块大盾牌。外物袭来，在人脑还没有看清之前，眼睑就会本能地闭上，这么敏捷快速的反应可以有效避免我们眼睁睁地看到自己的眼睛受伤。眼皮就是那堵枪眼的勇士，该当受勋。

    另外还有些附属设施不仅美观，而且注重实效。眉毛在眼睛上方，呈下弯的月儿形，可以轻易将雨水和汗水顺势疏导到眉尖，在远古时期这是很重要的功效，打猎时被汗水糊住双眼可是极度危险的。即使现在我们还认为男人的浓眉大眼很有吸引力呢。如此看来，并不会因为我们已经有泪腺洗眼，就不再需要额外的上天赏赐了。不过随着雨伞和美容术的盛行，眉毛的必需性遭到了质疑。

    眼睛是进化的奇迹，然后创造了更多的奇迹。

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