心靈窗戶的進化

冬　雪

眼睛是心靈的窗戶。人在什么時候進化出了眼睛以及為什么只有兩只眼睛，而且只在臉部等，一直讓人困惑不已。從達爾文等人創(chuàng)建進化論以來，人們歸納了達爾文所未能解答的10個問題，其中之一便是眼睛的進化。

眼睛形成的輪廓

有人認為，眼睛是功能較少的器官，沒有什么用處，無法從進化來解釋眼睛的演化和發(fā)展。但達爾文認為，眼睛功能少總比沒有好，比如一些海洋無脊椎動物只能分辨出黑白兩色，但對于它們而言已經(jīng)足夠了。還有一些動物只能捕捉到光，例如蠕蟲。而且，世界上只有脊椎動物和頭足動物擁有可以調(diào)節(jié)大小的眼睛，從而方便聚焦。而今天，來自基因的信息提示，脊椎動物和更加簡單的無脊椎動物的眼睛擁有同一種進化的基因。

在距今5.43億年前左右，一種名為萊氏蟲的三葉蟲身上長出了地球生物的第一只眼睛。而此前的一些生物體雖然有感光細胞，但還不足以稱為眼睛。因為眼睛不僅要感知光線，還需要有一個能聚焦光線形成圖像的晶狀體。后來，生物緩慢進化而獲得了晶狀體，其視覺效果就從1％驟然上升到100％。而眼睛的出現(xiàn)宣告一個更為無情、競爭更激烈的時代到來。從這個意義看，眼睛并非是無足輕重的器官，而是重要的器官。

無論人類的眼睛進化的細節(jié)和過程如何，我們今天能擁有的眼睛是長期演化的結(jié)果，它的存在即是合理的，盡管也有不合理的部分。這是一個什么樣的眼睛呢?

人類的眼睛主要部分是由一個直徑約24毫米的近似圓球體構(gòu)成，此外，還有眼球壁和包在眼球內(nèi)的一些組織共同組成。而眼睛看世界就像相機攝取世界的影像那樣。但實際上相機才是模仿眼睛設(shè)計出來的。

當然，眼睛的最大功能就是觀察和審視大千世界，把獲得的影像信息輸入大腦，供大腦對現(xiàn)實情況做出決策，以決定人類的行為，同時也給予人類以高級的精神享受，如觀看電影、美術(shù)攝影圖展，欣賞美女等。而眼睛看世界的功能主要就是視覺，包括三類。一是視力，二是色覺，三是立體覺，其中最主要的是視力。視力由中心視力和周邊視力組成，周邊視力又稱視野，即能看到的空間范圍。中心視力即視銳敏度，通常稱為視力，又有遠視力和近視力之分。遠視力是指5米遠距離的視力，近視力是放在眼前一尺處檢查的視力。同時，眼睛的視力還有暗視覺和明視覺之分。

眼球包括眼球壁、眼內(nèi)腔和內(nèi)容物、神經(jīng)、血管等組織。眼球壁有三層。外面一層厚厚的白膜稱鞏膜，也即眼白，可保護眼內(nèi)組織；外層的最前部有一個像圓窗戶的透明膜是角膜，相當于照相機的透明鏡頭，可讓光線進入眼球內(nèi)。

眼球壁的中間一層為棕黑色組織，稱為葡萄膜或色素膜、血管膜，主要起遮光作用，如同相機的暗盒并起到供給營養(yǎng)的作用。在它的最前部就是黑眼珠，稱虹膜。黑眼珠正中有一個小孔叫瞳孔，相當于相機的光圈，可隨光線的強弱變大或縮小，以控制進入眼球的光線。在虹膜后面有一個稱為睫狀體的結(jié)構(gòu)，一般情況下是看不見的，它的作用是調(diào)節(jié)焦距和生成房水。

眼球壁的最里層是視網(wǎng)膜，類似相機里的膠卷，能感光和把光線轉(zhuǎn)化為神經(jīng)脈沖，傳遞到大腦的視覺中樞。視網(wǎng)膜視軸的終點為黃斑中心凹，中央無血管，是負責視物的主要地方。黃斑區(qū)鼻側(cè)3毫米處有一結(jié)構(gòu)稱為視乳頭，是視網(wǎng)膜上視覺纖維匯聚向視覺中樞傳遞信號的出口，也是視網(wǎng)膜動靜脈出入的地方。

人的眼球內(nèi)有三大內(nèi)容，一是房水，二是晶體，三是玻璃體。房水是眼球內(nèi)的營養(yǎng)液，‘具有維持眼壓和營養(yǎng)眼內(nèi)組織的作用。晶體是一個扁圓形凸透鏡，類似于照相機的變焦鏡頭，它在睫狀體的作用下能調(diào)節(jié)眼睛清楚地看遠、看近。玻璃體為無色透明膠狀體，充滿于晶體與視網(wǎng)膜之間，具有屈光、固定視網(wǎng)膜的作用。眼球則由眼外肌、血管、神經(jīng)、筋膜等組織固定，懸浮在眼眶內(nèi)，周圍充滿了脂肪，以避免眼球在震動時受到傷害。眼外肌共有6條，指揮眼球協(xié)調(diào)運動，分為上直肌、下直肌、內(nèi)直肌和外直肌4條直肌及上斜肌、下斜肌2條斜肌，如果它們的力量不協(xié)調(diào)，就會出現(xiàn)各種斜視。

人的視覺通路為：光線從眼睛前面進入眼球通過角膜、房水、瞳孔、晶體、玻璃體，到達視網(wǎng)膜神經(jīng)，再經(jīng)過復雜的生物光化學反應產(chǎn)生生物電流，由像電纜一樣的視神經(jīng)把生物電流傳送到大腦視覺中樞，再由視覺中樞感知和認識世界。

人眼的最大疑問

說到這里除了會感嘆人的眼睛的進化是如此精妙絕倫之外，其實還可以提出很多問題。例如，人的眼睛為什么只長在臉面，而后腦卻沒有一個。如果一個長在前面一個長在后面，眼睛不就能以360度的視野觀察大千世界了嗎?而人眼只長在前面的結(jié)果同樣決定了人類的一些社會行為，例如客家人的行為規(guī)范。

客家人是一個具有顯著特征的漢族民系，也是漢族在世界上分布范圍最廣泛、影響最深遠的民系之一?？图胰说淖嫦仍醋灾性?，歷史上有過從中原到南方的6次大遷徙。由于身在異鄉(xiāng)而對故鄉(xiāng)河洛(以洛陽為中心的洛河流域)地區(qū)的眷戀，客家人自稱“河洛郎”。客家文化一方面保留了中原文化主流特征，另一方面又容納了所在地民族的文化精華。由于客家人行走天下，移民世界，在海外商界不乏成功者，因此有“東方猶太人”之稱。

而從兩宋開始，客家人從中原第四次大舉南遷，經(jīng)贛南、閩西到達梅州，最終形成相對成熟的、具有很強穩(wěn)定性的客家民系。此后，客家人又以梅州為基地，大量外遷到全國乃至世界各地。在遷徙的過程和在異鄉(xiāng)他國的生存環(huán)境下養(yǎng)成了客家女性的一種習慣。如果不了解客家女性的這種習慣，一般人是讀不懂描寫臺灣客家女性的這首小詩的：

彎腰，低頭

斗笠蓋住歲月

客家老婦的身子

依然健壯有力地站穩(wěn)溪流

前兩行詩可以用來描寫所有地方的浣衣女，但是，“依然健壯有力地站穩(wěn)溪流”卻是對客家女的獨一無二的歌唱，也是最有詩意之處。因為，在客家人南遷到中國南部省分和臺灣之時，客家女也和當?shù)氐呐砸粯踊蜃虻旁诤影?，面向河中浣衣洗東西，但由于對水和其他資源的爭奪，不免與原住民有矛盾和械斗，許多面向河面背對河岸的女性因無法防備身后的襲擊而喪生。因此，客家女養(yǎng)成了一種習慣，改為站在溪流或河流之中，面望河岸浣衣，以防他人的偷襲。因此，一句“依然健壯有力地站穩(wěn)溪流”便濃縮了客家人在向世界各地遷徙后生活的艱辛與凄美。

可以想像，人類的眼睛如果是一個長在后腦，一個長在面部，就不會有客家人的這種生活方式了。而且，不僅僅是客家人，所有人都可能以后眼來觀察世界，防備偷襲只不過是其中的一種功能而已。

比目魚眼睛的啟示

不過，人的雙眼長在面部盡管是長期演變的結(jié)果，但也有其充分的理由。這種理由是什么，當然只有推測。不過，從比目魚眼的形成可以獲得一些類似的解釋。

比目魚喜歡側(cè)著身子貼在海底生活，慢慢地貼在海底那面的眼睛就沒用了，也看不見什么東西，因而其眼睛移向朝上的一面，而且這一面有顏色，能隨著環(huán)境而改變顏色。而朝下的一面則既無眼睛也無顏色。比目魚的這一特殊形態(tài)和顏色是它在漫長的進化過程中形成的，目的是能讓它們偽裝性地平躺在海底，等待獵物自投羅網(wǎng)，同時也是為了保護自己，抵御敵害。

比目魚眼睛的變化始于仔魚期。初孵化的仔魚和其他魚類一樣，身體左右側(cè)對稱，眼睛也是左右對稱，每側(cè)一只眼睛，也與其他魚一樣游于水體上層。當仔魚成長到15毫米以上時，一邊的眼睛逐漸往頭頂上移動位置，并越過頭的上緣，從另一側(cè)往下移，直到和另一只眼睛接近時才停止移動。在一邊的眼睛移動位置時，背鰭也向前延長，當一邊的眼睛移動越過頭頂時，背鰭也延長到達頭部后緣。由于兩眼都在頭的一側(cè)，使原來對稱的頭骨也發(fā)生了變化，以適應新的生活方式。當兩只眼睛移至同一側(cè)后，比目魚就下沉到水體底層，側(cè)臥于水底生活，或在貼近底層的水中游泳。此時，有眼的一邊向上，無眼的一邊向下。有眼朝上的一面有色素生成，并且保持原來的弧形外表。無眼朝下的一面則很少有色素產(chǎn)生，多為白色，也有少數(shù)個體散布著褐色或黑色斑紋。同時，朝下一面的外形平切，就像一尾魚從中線剖開形成的半邊魚。

關(guān)鍵意義就在于，比目魚為了生存是打破了生物的基本原則之一——對稱性。因為無論是昆蟲、鳥類、魚類還是哺乳類乃至人類，很多生物都具有左右對稱性。而有一些低等生物則是輻射對稱，例如海星、水母。但是，同樣重要的是，比目魚打破的只是一般的左右對稱的關(guān)系，但卻創(chuàng)造了另一種與人類一樣的非對稱關(guān)系。

正如自然法則一樣，有對稱，也就有非對稱。人的非對稱關(guān)系體現(xiàn)在前后關(guān)系上。臉面、胸、肚子和后腦勺、背脊、屁股是非對稱的背腹關(guān)系。比目魚打破眼睛左右對稱的關(guān)系卻演化成新的背腹關(guān)系，兩只眼睛都長在了背側(cè)。而僅從這同一側(cè)來看，它的眼睛其實還是與人的眼睛一樣，是左右對稱的，只不過人的雙眼是在腹側(cè)一面。

比目魚眼睛的這種演變是逐漸進化的結(jié)果。芝加哥大學的一位進化生物學博士生馬特·弗雷德曼證明了這一點。他在來自維也納的化石里發(fā)現(xiàn)了比目魚的過渡類型，是遠古第三紀時期的“歪眼魚”化石，其中一個是已知物種，學名叫做Amphi stium。起初研究人員把Amphi stium歸為“類比目魚”，認為這種不對稱的“歪眼”是化石形成過程中的物理變形造成的。而馬特對多個Amphistium的化石標本進行X射線斷層攝影分析后，認為這些標本的眼睛不對稱程度一致，說明“歪眼”并非物理變形，而是在兩眼左右對稱的魚和兩只眼睛完全長到一邊的比目魚之間的某種中間類型，是一種中間產(chǎn)物。因此，比目魚的雙眼從左右對稱移位到同一側(cè)是自然演化的結(jié)果。

更多的優(yōu)勢

從比目魚的情況可以推論人眼的情況。人眼既符合左右對稱的原則，也符合腹背非對稱的規(guī)律，它與比目魚的眼睛一樣都是適應環(huán)境的結(jié)果。如果要使前后都看得到物體，就需要打破左右對稱的器官分布，而改為腹背對稱的分布。這種前面一個眼，后面一個眼的布局需要有像比目魚那樣的生活方式，但人類并沒有類似比目魚那樣的生活方式。當然，也可以讓后面有兩個眼前面也長兩個眼，但是，生物的適應環(huán)境也有一個原則，即牛頓所說，自然不行徒勞之舉，少已夠用，多則何益?在兩只眼已足夠人使用的情況下，即使有著背部看不到東西的缺點，要彌補這一缺陷只需轉(zhuǎn)過身來即可。同時，我們還要看到人眼的更多功能和優(yōu)勢。

人眼在明暗處都能視物以及能看到顏色就是人眼的優(yōu)勢。除了瞳孔的調(diào)光外(調(diào)節(jié)靈敏度在16倍左右)，人的視覺取決于眼球的視網(wǎng)膜上的兩種感光細胞，視桿細胞和視錐細胞。視桿細胞主要是分辨明暗。視桿細胞中有一種視紫質(zhì)的感光分子，可以在感受到非常微弱的光后，發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的改變，并將此信號傳到細胞內(nèi)，再通過一系列的信息分子，傳到大腦的視覺中樞，使得眼睛對光的靈敏度增強很多倍，使信號的強度短時間內(nèi)也放大了很多。而視錐細胞的功能就是讓我們能分辨顏色，看清赤橙黃綠青藍紫。

附帶要說明的是，以前人類認為能看清色彩是人的特有視覺，但事實上，一些動物也能辨別顏色。例如，火雞為什么要利用尾羽的色彩，孔雀為什么要展開色彩斑斕的尾屏?達爾文的回答是，在自然選擇與性選擇之間存在著某種平衡。雄性是依靠顏色誘惑雌性的。既如此，雌性就得有辨別色彩的眼睛。所幸的是，現(xiàn)在依靠一些特殊的攝像設(shè)備和對不同動物的解剖學分析證實，雌性的確能分辨出不同顏色，甚至能看到人類無法看到的紫外線區(qū)域的色彩。