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人类的眼睛：存在即合理（北京大学心理学系2011级 唐文杰 1100013728）摘要：人类眼睛的倒装结构曾在生物的进化旅程之中激起大片浪花，进化论与智能设计论之间为此而争论至今，然而黑格尔说过“存在即合理”，人眼的存在，虽然不完美，但必然有其合理性。人眼的倒装结构是进化论正确与否的一个关键问题，同时也是哲学命题中的经典样例，通过查阅资料以及自我思考，我对此问题有了新的看法。生物的进化和事物的存在并不是为了追求完美，而是适应生存，完美仅仅属于上帝，人类的眼睛是大自然进化的产物，存在即合理，对这个答案的追寻，或许仅仅是人的意愿。关键词：进化 自身满足 完美 合理 适应人类的眼睛从何而来1人眼并非大自然的作品 人类是由早期动物进化而来的，这几乎已经得到了全世界的公认，然而人类的眼睛从何而来呢？这个问题看似很简单，因为眼睛肯定是与人类一样进化而来的，然而如此微小精妙的眼睛真的是自然选择能够产生的吗？那么为什么在化石的世界中没有它的影子呢？这个问题令进化论的鼻祖达尔文都无法回答，甚至他自己都承认眼睛不可能由自然选择形成，即使他发表了物种起源之后，眼睛的问题也一直困扰着他。在进化论的发展历程中，以凯西鲁斯金(Casey Luskin)为代表的智能设计论支持者认为，包括人类在内的脊椎动物的眼睛无法以楼梯式的递进方式进化。这是因为眼睛由多个相互影响的部分构成，除掉任何一个部分都会造成整个系统瘫痪，因而眼睛必然是一蹴而就的，智能设计的。正是达尔文的困惑以及反进化论者的质疑推进了进化论的完善，无法找到与眼睛有关的化石是由于眼睛难以形成化石，但这并不代表无法寻找眼睛进化的足迹。但是，正像达尔文所作的那样，如果我们把现有动物的各种各样的眼睛从简单到复杂排列在一起，那么就可以推导出复杂的眼睛是如何一步一步进化出来的。然而就算人眼是进化而来的，反进化论者又认为即使进化成最简单的眼睛也需要很长的时间，这是不符合事实的。然而在1994年。两位瑞典生物学家，尼尔森（D.-E. Nilsson）和佩尔格（S. Pelger）证实了进化在时间上的可行性。他们设计了一个计算模型，为了定量计算，他们把每一个微小变异设置为1的改进，他们算出从眼点到鱼眼共需要1829个1的改进，而这些微小的变异是可以遗传的;并且通过群体遗传学的专门的方程式对一个有优势的遗传变异在生物群体中的传播时间进行计算，他们为了增强结果的无可争议性，在需要估计时，都尽可能的保守，并且将眼睛的遗传率设为50%，即使如此保守，他们仍旧得出只需要35万代便可以从眼点进化出鱼眼，对大部分低等动物而言一代为一年，而35万年在地质年代上仅是一瞬间。而地球已经存在了46亿年了，所以眼睛是大自然创造而来的，并不是没有可能的，而神创论的说法则完全没有任何根据。2人眼来源于祖先人眼是如此高效精巧的器官，然而随着科学技术的进步，科学家们发现人眼的结构并不是如此的完美，而且甚至可以说得上是愚蠢的设计，任何一个工程师都不会如此设计，更不要说上帝了。因为人类的眼睛完全是颠倒的结构，并且这种前后颠倒的不合理的设计又拥有诸多的不足之处，那么这么失败的作品是如何在自然选择之中存活下来了，并且保留至今？所有脊椎动物的眼睛都同人眼一样，采取的是倒装的方式，这并不是因为上帝完美的失误，而是由祖先的眼睛进化而来的，因为自然选择只能在已有的蓝图的基础上做无意识的修改，而不可能有意识的重新全盘设计。如果脊椎动物的祖先留给他的后代的是一双内外倒置的眼睛，那么我们只能继承下去。追溯脊椎动物的源头，科学家们研究了文昌鱼的眼睛结构。文昌鱼的神经索是一条空心的管道，管壁上长着神经元，而在神经索的头端，则是一些能感光的神经元，组成眼点，眼点下是视神经细胞，这就是文昌鱼的“眼睛”。由于这个眼点是长在管内的，他只能感受从另一侧的管壁透过来的光，所以这也是个内外倒置的眼睛。同时加拿大生物学家卡利（T.Lacalli）发现脊椎动物胚胎时期的眼睛和文昌鱼的眼睛非常相似，感光细胞也长在神经所的管壁中，其末端也指向里头。神经索前端管壁上也长着色素细胞，只不过位置发生了变化，移到了感光细胞的正对面，以后则与感光细胞贴近、相接，而感光细胞下面的神经细胞则发育成了视网膜的前面部分。文昌鱼与脊椎动物眼睛如此高的相似性，充分说明了脊椎动物的眼睛是继承的祖先的遗产，而由于祖先在演化进程中，为了更好的捕捉猎物，适应生存而选择了眼睛的倒装结构，那么即使经过几十年的进化，也无法改变其根本的构造，只能是在其基础上修修补补，从而更适应环境。正是因为进化的自发性，所以眼睛的进化并不会预测到几十亿年以后而进行精巧的设计，进化只是为了能够更好地适应当前的环境，进化的本质并不是追求完美，而是为了适应环境。并且由于神经系统对于发育上的特殊意义，从而在进化上具有更高的保守型，并且在生物进化的历程中，自然选择只要选择出不被环境淘汰的个体即可，而不分优劣。所以自然选择的本质并不是定向选择“最优性状”，而更在于淘汰“最差性状”，所以人类的眼睛进化的不完善性便可以得到理解。人眼的生理功能眼睛是人类感观中最重要的器官，大脑中大约有80%的知识和记忆都是通过眼睛获取的。而一个器官的功能是依赖于他的生理结构的，眼睛由眼球和眼的附属部分组成，眼球是眼睛的主要部分，而眼球包括眼球壁、眼内腔和内容物、神经、血管等组织。由此看出眼球的结构是高度复杂和精致的，人眼是一部高度聚焦的望远镜。然而再精致的机器也有缺陷，人的视网膜分成三层：最底下一层是感光的锥细胞和杆细胞，中间一层由双级细胞、水平细胞等神经元组成，最外面一层是神经节细胞，将眼睛感觉到的光信号传递给大脑。视网膜的外面还覆盖着一层毛细血管。这完全是个前后颠倒的不合理的设计，按这种颠倒的设计，光要穿过血管、神经才能抵达感光细胞，不仅光线的质量下降，而且血管的影子会影响我们的视觉，为了克服这些影子，我们的眼睛必须不断地做细微的运动以扫描整个视野，加速了眼睛的疲劳以及加重了大脑处理图像的负担，并且为了传递光信号，视网膜的神经元要与一束视神经相连，视神经穿出眼球再绕回大脑，这不但使神经传递的时间延长，也使视网膜不稳定，极容易脱落，甚至可能导致失明。人眼设计上的缺陷不仅导致了感光的障碍而加重大脑的负担，而且会造成一系列疾病。最致命的是由于视神经穿过视网膜的那个孔不可能有感光细胞，这样就造成了视网膜上有一点没法感光，也就是所谓盲点。而人类的眼睛的倒置结构又是由什么决定的呢？近年来，随着分子生物学的发展，科学门家在果蝇和小鼠等许多动物体内分别分离鉴定了决定眼睛发育的基因（Pax-6），也就是说眼睛结构的形成与该基因有密切的关系。并且如果Pax-6基因缺陷，动物的眼睛就会停止生长或处于胚胎状态。令人吃惊的是，在不同动物之间的Pax-6存在着同源性，说明在进化过程中，眼睛存在很大的连续性。另外，控制眼睛发育的基因在特定情况下不仅可以表达在身体的其他部位，也可以表达在其他物种上。Pax-6的出现说明了一个可能，进化上造成微小基因差异正是造成动物眼睛千差万别的原因。并且正是由于眼睛结构的到装 ，使得人眼的感光锥细胞可以大量的分布在光线焦点附近，只有少数在视网膜边缘，为人眼的强大功能提供了生物基础。并且如果将章鱼那完美的眼睛结构改造到人类身上是否合适呢？其实不然，因为这种完美结构不适合人的大脑快速准确的分析外界丰富的多样信息。并不是所有复杂的眼睛都是这种错误的倒装结构，章鱼的眼睛同样具有复杂的高级功能但是它的结构与人类的眼睛完全倒了过来。并且由于视神经的排布简单，章鱼的眼睛也同样不具有视觉盲点。章鱼的眼睛有如此强大的功能，并且还具有如此完美的结构，那么是否可以称之为完美呢？其实不然，章鱼的眼睛如此强大，也仅仅是为了适应环境，因为在深海之中，海水的压力很大，眼睛没有外在保护物，需要承受极强的水压，并且大海中光线很暗，需要极强的采光能力，然而由于过于追求完美，章鱼识别外界环境的能力极差，章鱼需要依靠眼睛和触须来观察外部世界。而即使人类的眼睛在结构上并不完美，但其实人类的眼睛放弃了单方面的完美，而追求整体的平衡性。章鱼和人眼的结构不同，个人认为主要是因为生活的环境不同。人类生活的环境更为复杂，需要面对各种各样的环境，因而更加追求眼睛功能的全面性。并且无论是章鱼的还是人类的眼睛，均是为了适应环境，而人类由于发达的大脑，可以制造出很多工具来弥补眼睛的缺陷。并且人眼自身还具有一些列的生理功能对眼睛进行保护和清洁，如：眨眼，分泌泪水等。正是因为这样，自然选择的对象是整个生物个体，而不仅仅是身体的某一部分的功能，所以人眼的缺陷结构能保留至今，便也可以解释了。人类的眼睛放弃了结构的完美，但却追求了功能上的全面，人类的眼睛即使脆弱，但正像一架透镜式照相机，可以统一和随意的调整焦距和方向，从而再增加了视野广度的条件下，还没有丧失对物体细节观测的精度，这不得不称之为一个奇迹，这都归功于人类结构倒置的眼睛。不完美即合理哈姆雷特曾经说过：“生存还是死亡，这是一个问题。”同样地，自然也在考虑这个问题，对地球上的所有物种的存在进行选择。然而人类的眼睛倒装结构，也可以说是所有脊椎动物的眼睛结构，是如此的不合理，那为什么大自然并没有将它淘汰呢？“凡合乎理性的东西都是现实的，凡现实的东西都是合乎理性的”，存在即合理，在世界上存在的事物，即使是一粒微小的沙尘也有它的合理性，因为它既是那些矿物质的残渣亦是它们的父母。事物的存在符合大自然的适者生存的规律。而与此同时，大自然还有一个潜在的规则，常常被人们忽略，即平衡。如果一旦有一个物种具有了所有的优点，那么它就必然会在自然界的生存斗争中具有绝对的优势，随着时间的发展，自然界的平衡必然会被打破，生物多样性一旦被破坏，整个自然界便会崩溃。所以平衡是自然界乃至整个地球的基本规律，所以正如月有阴晴圆缺一般，世事无完美，完美就意味着失衡，那么也意味着终结。所以从另一个角度上说，世间的事物都是不完美的，但是同时它们又是合理的，这似乎很矛盾。其实不然，因为人类眼睛的倒装结构这个问题的提出也是在近代，可是在更早的时候，当人类还处于古代的时候，为什么没有这个问题呢。难道那时的眼睛就没有这样的问题吗?当然，科技技术不发达是其中一个原因，然而主要原因是人类并没有发现眼睛的缺点，因为眼睛的作用已经足够了。难道是现在人类的眼睛已经不能支持人类活动了吗？当然也不是，只是人类的技术水平发展到了一定的高度，之后展开的研究。其实这个问题的提出，已经在对它的争论之中，其实都无不以它为基础而来发现它的问题。多可悲呀，人们苦苦追寻这个问题的答案，或许这只是对人们内心的满足。正如道金斯所说，如果你在沙滩上发现一只手表，不可能是天然形成的，所以背后一定有一个制造者钟表匠。同样，人类的眼睛也是如此，那么它们背后也应该有一个超自然的“钟表匠”（设计者）。而如果没有超自然的“钟表匠”，自然选择就是背后的那个“钟表匠”，只不过，自然选择没有预见未来的能力，它只会利用现有的材料对已有的生物类型进行“加工”和“改进”，完全是一个“盲眼的钟表匠”。正是如此，人类眼睛的倒装结构便可以解释了。“十全十美是上天的尺度，而要达到十全十美的这种愿望，则是人类的尺度”（约翰沃尔夫冈冯歌德（Johann Wolfgang von Goethe)(17491832）)，所以不完美即合理。结语 既然人眼是精巧高效的器官，为什么进化中会出现这样不合理的