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人眼的演進 - 約書亞哈維

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    人類的眼睛是一個了不起的機制
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    能夠檢測任何位置，
    小到幾個光子，大到直射的陽光
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    而且能在三分之一秒內
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    把焦點從你面前的屏幕
    切换到遙遠的地平線
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    事實上，由於眼睛的構造如此靈巧
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    曾被認為太過複雜
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    以致達爾文意識到眼睛進化的速度
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    高得太離譜
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    而眼睛的進化正是如此，
    這在五百萬年前就已經開始了
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    有關人類眼睛的故事，
    開始於一个極其簡单的感光點
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    正如眼蟲這種單细胞生物體中
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    發現的一樣
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    它是連接在生物體鞭毛上的
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    一群光敏蛋白
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    當感受到光亮時該蛋白會被激活，
    因而會使鞭毛游動來獲取食物
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    扁形動物中的渦蟲
    則擁有更複雜的感光點結構
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    其不是扁平的而是凹陷成杯狀
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    這使渦蟲能更好的感知
    入射光線的方向
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    除了其它用途外
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    此結構使得生物體可以
    尋找遮蔽處並躲避捕食者
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    過去幾千年
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    在某些生物體中，
    這種杯狀感光體變得更加凹陷
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    且前端的開口變得越來越小
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    此變化的結果便是“針孔效應”，
    這使分辨率極大地提昇
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    並只讓一束细光能夠射入眼睛，
    以此來降低失真率
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    章魚的祖先之一「鸚鵡螺」
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    利用這樣的針孔眼来提高
    分辨率和方向感
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    雖然針孔眼能看到簡單圖像
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    但正如我們所知，
    演化成眼睛的關建是晶狀體
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    這裡認為是由
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    透明細胞包裹住前端開口處來防止感染
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    並使得眼球内部能夠充滿液體
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    以優化光敏感度和對光的處理
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    而在眼睛表面形成的蛋白質结晶
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    形成了一個重要结構，而人們證實了
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    此結構在將光線聚焦在視網膜
    上的一點時會起到作用
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    正是晶狀體在調節眼睛看物體時
    起到了關鍵作用
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    其通過改變自身的曲率來
    調節眼睛看近景和遠景
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    這種針孔攝像頭加上晶狀體的結構
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    最終演變為人眼的基礎
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    進一步的進化改良包括：
    一個彩色的圓環——虹膜
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    它控制進入眼睛的光線数量；
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    一個堅韌白色的外層，
    也就是所謂的鞏膜
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    用來保持眼睛的結構；
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    以及淚腺，
    來分泌具有保護性的薄膜
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    然而同樣重要的是
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    伴隨眼睛一起進化的大腦
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    用其不斷擴大的視覺皮層
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    來處理接收到的
    更清晰多彩的圖像
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    現在我們知道的，
    遠不如想像中大師級的傑作
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    我們的眼睛擁有其一步一步的進化過程
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    舉個例子，人類的視網膜是倒置的
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    其上方布滿了背向眼睛前端的感光细胞
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    這形成了盲點
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    在盲點處，視神經必須穿過視網膜
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    來到達其背后的感光層
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    頭足綱動物擁有類似的眼睛
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    他們的眼睛是獨立進化的
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    有著一個朝前的視網膜，
    使得牠們的視野没有盲區
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    其他生物的眼睛也呈現出了不同的適應性
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    Anableps，即所謂的四眼魚
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    擁有分成兩區的眼睛，
    一個用來看水上，一個用來看水下
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    讓牠们能夠很好的發現
    捕食者及獵物
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    貓——經典的夜間捕食者，
    進化出了反射層
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    大大增強了眼睛對光的捕捉能力
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    這給予了貓科動物出色的夜視能力，
    以及他们標誌性會發光的貓眼
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    這些只是動物王國裡，
    種類繁多的眼睛中的幾個範例
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    所以，如果你能設計出一種眼睛，
    你會設計得有所不同嗎？
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    這問题並没有聽起來那麼奇怪
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    目前，醫生和科學家正在研究不同的眼睛結構
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    來幫助視障患者設計出
    移植所需的仿生學植入物
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    並且在不遠的將來
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    機器制造出的精確靈活的眼睛
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    也許能夠超越眼睛本身的進化程度
Title:
人眼的演進 - 約書亞哈維
Speaker:
Joshua Harvey
Description:

查看完整的影片：http://ed.ted.com/lessons/the-evolution-of-the-human-eye-joshua-harvey

人類的眼睛是一個了不起的機制，能夠檢測任何位置，小到幾個光子，大到直射的陽光，而且能在三分之一秒內把焦點從你面前的屏幕切换到遙遠的地平線。這些複雜的結構是怎麼發展？約書亞哈維詳細介紹了人眼5億年的故事。

內容由Joshua哈維，動畫由Artrake工作室製作。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:44

Chinese, Traditional subtitles

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