眼睛：设计还是进化

haryewkun

http://magazine.oursci.org/200402/040206.htm

1809年，著名神学家佩利发表了名著《自然神学》。书中佩利从多方面阐述并论证了设计论的观点。50年后，1859年，达尔文发表影响深远的《物种起源》一书，书中系统阐明了进化论的观点。自此就开始了进化论与设计论之间的长久争论，其中一个重要争论话题是：眼睛是来自造物主的设计还是来自自然的进化。这里，我们打算设想发生在佩利与达尔文之间的一场辩论，来反映出围绕这一话题所进行的争论细节。

haryewkun 于 4-3-2004 17:54  说 :
http://magazine.oursci.org/200402/040206.htm

1809年，著名神学家佩利发表了名著《自然神学》。书中佩利从多方面阐述并论证了设计论的观点。50年后，1859年，达尔文发表影响深远的《物种起源》一 ...

如果科技能进步到人类可以随时使用任何眼睛,如更换隐形眼镜一样,我们就能亲身体验昆虫看到的是什么.............

设计后才进化....或者....进化后才设计.....

haryewkun

附注：本文会贴在此，是因为讨论的东西虽然是「眼睛的进化」，但争执的焦点却是宗教的「神创论」。

RachaelGun

我支持进化的。。。

Liszt

我也蛮支持进化论，

但是
进化 也必须拥有一个起点

也就是

眼睛是如何形成的呢？

为何大部分地球上的生物
是依靠外来的光线而认识周围的一切
而不是透过 电波
       或  触感 呢？

haryewkun

光线是电波的一种

触感 can't go far

Liszt

haryewkun 于 7-3-2004 11:11 AM  说 :
光线是电波的一种

触感 can't go far

根据爱因思坦的相对论

光 是粒子
而不相同与电波的性质
所以它才能在宇宙的真空状态下畅行

至于
爱因思坦 之前的理论
科学家都认为传播光的媒介是以太

但是却无法证明以太的存在
而被爱因思坦推翻了

RachaelGun

呵呵。。。去科学论坛吧，这里是宗教论坛。哈哈。

Liszt

RachaelGun 于 8-3-2004 10:19 AM  说 :
呵呵。。。去科学论坛吧，这里是宗教论坛。哈哈。

只是顺手将观点带出来吧了。。。。。

请原谅。。。。。

haryewkun

Liszt 于 6-3-2004 07:59 PM  说 :
为何大部分地球上的生物
是依靠外来的光线而认识周围的一切
而不是透过 电波
       或  触感 呢？

我解释一下原因。

光线也好、电波也好，同样都是一种电磁场，在本质上两者是没有差异的，频率不一样而已。

至于为什么都是透过光线来认识一切呢？

答案就是地球的环境上，发光的生物多很多。你很难在原始环境找到会发射电波的生物，但因为太阳的关系，地球上的生物都是反射阳光的(所以你看得到他们)。如果一个动物，只能辨认电波，无法辨认光波，它就无法看到地球上的绝大部分生物。

像雷达那样发射电波侦察呢？

有类似的生物啊！蝙蝠不就是了。只不过它没办法发射电磁波，最多也只是超音波而已。发射激光的生物应该没有。听说这对猎食不利。

为什么不用触感？

因为触感不能传远啊。很多生物也是用触感的，比如 Ameoba (阿米巴)、地底的蚯蚓等等。只是不利多了。一只羊如果只靠触觉，那要等老虎咬它它才知道，还怎样逃生哪？

有没有能以红外线来看人的生物？

对不起，我不清楚。我只知道狗能听到超过人类范围很多的声音。老鹰视力远超人类。能不能看见红外线，我就不清楚了。

慕容仰

而且需要足夠的光線才能看清楚，
但許多動物卻不需要類同人類所需要的亮度就能看清楚了，
這說明什麼？
光線決定人的視力，光線也決定人可以看見什麼，不可以看見什麼。
光線不是人創造的，但卻剛好“適應”了萬物的眼睛。

如果眼球是進化來的，
那麼為什麼說眼球的“每一個零件”都需要同步進化，才能完成一顆完整的眼睛呢？
你知道，進化是不可能“同步”出現的，它必須經歷許多適應過程，然後逐步蛻變……

我不完全反對進化論，但我也無法推翻許多人忙著推翻的神創論，因為它盡管簡單，卻沒有邏輯上的問題－－有神，什麼都可以了。

當然，我不會因為它簡單就拿它塞思考的縫隙。
所以不要給我貼標籤，但歡迎提供最新科學資訊。

謝謝！

由于眼睛难以形成化石，我们无法从化石直接了解到眼睛是如何进化的。但是，正像达尔文在《物种起源》中所作的那样，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步进化出来的。比如，我们可以推测鱼眼是这么进化来的：最初的眼睛只是一个由感光细胞组成的平面的眼点，只能感受一个方向的光，就像某些原生生物。接下来，感光细胞凹陷，增加了感光面积，可以感受不同方向的光，提高了视觉的准确度，而且可以防止感光细胞受损伤。这个凹陷越陷越深，最终成为理想的半球形，就像扁虫的眼睛。然后，眼睛的开口开始收缩，形成了“光圈”，差不多在这个时候，眼睛里有了透明的胶状物，避免泥巴进入眼眶内，进一步保护眼睛，并且固定眼睛的形状。

眼睛的开口逐渐收缩，“光圈”越来越小，进一步提高了视觉的准确度，直到变成了一个针孔照相机似的眼睛，可以把光线聚焦在感光细胞上，就像鹦鹉螺的眼睛。接下来，眼睛的开口必须用透明的膜封起来进一步保护眼睛，实际上这一层膜可以在任何时候出现，甚至可能眼点一开始就有透明膜的保护，而透明膜并不是那么难有的，可以从身体的其他部分变来（组成人的角膜的蛋白质在人体其他部分也有）。这层透明膜越来越厚，成了晶状体。为了使成像越来越精确，晶状体将逐渐往里移动，逐渐变厚，并通过改变组成晶状体的蛋白质比率使它的不同地方有不同密度，以纠正像差，终于形成了一个复杂的鱼眼。

也许有人会说，就算从一个眼点可以进化出鱼眼，但是这要用多长的时间才能进化出来呢？进化需要的时间太长了，也是反进化论者攻击进化论的一个常用借口。为了回答这个问题，在1994年，两位瑞典生物学家尼尔森（D.-E.Nilsson）和佩尔格（S.Pelger）设计了一个计算模型，计算上面所描述的从眼点进化出鱼眼需要多长时间。他们的设计思想，实际上与达尔文在《物种起源》所说的相同：第一、从简单的眼睛到复杂的眼睛存在无数微小的变异。为了定量计算，他们把每一个微小变异设置为1％的改进（比如长度改变了1％，蛋白质浓度增加了1％等等），他们算出从眼点到鱼眼共需要1829个1％的改进，也就是需要1829个步骤。第二、这些微小的变异会影响生物的生存。视觉的微小改进，会使捕食者更好地发觉猎物，或使猎物更好地躲避捕食者，或者使蜜蜂能在雾中更快地找到花朵采蜜，这就有了生存优势。第三、这些变异是能够遗传的。在遗传学上，我们用遗传率来表示某个特征与遗传相关的程度，通常是用同卵孪生子（他们的基因完全相同）和异卵孪生子比较而测定。遗传率100％意味着该特征在同卵孪生子中完全相同，而遗传率0％意味着该特征在同卵孪生子中的相同程度和任意两人一样。我们并不知道眼睛的遗传率是
多少，但是可以参考其他的身体特征进行估计：人的身高的遗传率为79％，坐高为85％，腿长为77％，臂长为80％，头宽为95％……也就是说，人的身体特征的遗传率一般来说高于50％。尼尔森和佩尔格将眼睛的遗传率设为50％。显然，这是个很保守的估计。实际上，在需要做估计时，他们都尽可能地保守，以便让进化所需的时间尽量地延长，使反对者无话可说。他们的论文的题目就叫做《对一种眼睛进化所需时间的保守估计》。在做了种种保守的估计以后，代入方程式计算（群体遗传学有专门的方程式计算一个有优势的遗传变异在生物群体中的传播时间），结果还是出乎意料：从眼点进化出鱼眼，只需要35万代。以一代为一年（这是大部分低等动物的情况）计算，也就是说，只需要35万年，这在地质年代上只是一瞬间。

眼睛实际的进化时间可能比这快，也可能比这慢，这取决于环境压力的大小和特定动物的生存对眼睛的依赖程度。但是，这个结论是很显然的：眼睛的进化，要比设想的快得多。动物在地球上已至少有6亿年的历史，这足以使眼睛进化出非常多次。生物学家在研究了不同动物的眼睛结构之后，发现它们共采用9种不同的光学结构，而且每一种结构都出现了不止一次。眼睛在动物界至少独立进化了40次，可能多达65次。

可见，像眼睛这样的复杂器官的由来也是可以用自然选择来解释，并不需要由上帝来设计。事实上，如果我们仔细研究眼睛的结构，就会发现它并非像我们想象的那么“完善”，而存在许多“设计”缺陷，甚至是非常愚蠢的“设计”，任何一个工程师都不会做那样的设计，更不要说上帝了。我们可以用人眼做一个例子。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。感光细胞应该在最前面感受光线，神经、血管应该放在后面才对。而按这种颠倒的设计，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，然后让大脑合并这些质量不佳的图片，去除阴影，再组成一幅完整的图像。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。由于视神经在视网膜的前方，它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。我们平时感觉不到盲点的存在，是因为大脑能根据从两个眼睛得到的信息取消彼此的盲点，形成完整的图像。

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。由于血管在前方，任何出血或淤血都会形成阴影，而影响视觉。更严重的是视网膜的固定方式。视网膜的最底层是感光细胞。这是一种很精致的、有毛的神经末梢，不可能牢固地固定住视网膜，而只是与下面一层色素表皮细胞（这层细胞的作用是吸收多余的光子）很松地连接在一起。这就使得视网膜很容易从眼球的内壁脱落。例如，脑袋遭受一记重拳，就可能造成视网膜脱离，如果不及时治疗将导致永久失明。复杂的眼睛是不是只能采用这种奇怪的装配方式呢？绝对不是。章鱼的眼睛就不是倒装的。章鱼的眼睛也是非常复杂、良好的眼睛，可以在近乎黑暗的深海中发现猎物。章鱼的眼睛和人眼一样是球状的，也有晶状体，但是光透过晶状体后，就直接聚焦到感光细胞上，而无需先穿过神经、血管。章鱼眼睛的神经、血管都位于感光细胞的后面，神经直接连到大脑，而无需先穿透视网膜再往回绕弯。而且，章鱼的视网膜是由下面的许多神经纤维牢牢地固定着的，不会脱落。

所有脊椎动物的眼睛都和人眼一样，采取的是倒装的方式，如果真有一位智能设计者，决不会如此愚蠢。但是，如果脊椎动物的眼睛是进化来的，那么就非常容易理解了，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，而不可能有意识地重新全盘设计。脊椎动物这种奇怪的眼睛结构是怎么进化来的呢？

我们可以和与脊椎动物亲缘关系最近、因而有可能保留了脊椎动物的祖先特征的文昌鱼做个比较。文昌鱼的神经索是一条空心的管道，管壁上长着有鞭毛的神经元。在神经索的头端，是一些能感光的神经元，组成了眼点，眼点下面是传递信号的神经细胞，这就是文昌鱼的“眼睛”。由于这个眼点不是长在外面，而是长在管内的，它只能感受从另一侧的管壁透过来的光，也就是说这也是个内外颠倒的眼睛，不过对文昌鱼来说，没有关系，因为眼睛正对着的那一侧的身体是透明的（好比说我们的后脑勺是透明的），而在眼睛边上神经索最前端的管壁长着色素细胞挡住光线（这样就只有某个方向的光线能射到感光细胞，文昌鱼可以借此判断方向）。加拿大生物学家拉卡利（T.Lacalli）在研究了脊椎动物的眼睛发育过程后发现，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索（神经索的前端以后发育成大脑）的管壁中，其末端虽然不像文昌鱼的那样有鞭毛，但也指向里头。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。

这个比较告诉了我们人眼是如何逐步进化来的。脊椎动物的祖先像文昌鱼一样，长着一对位于体内、感光细胞朝向体内的眼点，这对眼点逐渐演变成了高度复杂的眼睛，但是由于感光细胞一开始就已朝向体内，以后的进化只能在此基础上修修补补，使得所有的脊椎动物都长着一双内外颠倒的眼睛。这是我们的祖先留给我们的遗产，而且我们只能一直继承下去。神创论无法合理地解释为什么上帝要设计出如此古怪的人眼，而进化论却能给出令人信服的答案。这样，眼睛的由来本来是个进化论的难题，却成了进化论最有力的证据之一。

haryewkun

慕容仰 于 18-3-2004 05:57 PM  说 :
而且需要足夠的光線才能看清楚，
但許多動物卻不需要類同人類所需要的亮度就能看清楚了，
這說明什麼？
光線決定人的視力，光線也決定人可以看見什麼，不可以看見什麼。
光線不是人創造的，但卻剛好“適應”了 ...

关于眼睛来自进化或者创造，小心姐的帖子很不错，相信可以作为参考。眼睛真的必须同时进化吗？我不是生物学家，我对此持保留态度。

动物不需要人类的亮度就能看清楚，说明什么？什么也不说明啊。也有很多动物视力比人类弱，甚至完全没有视力。是光线“适应”万物的眼睛吗？您说倒反了，应该是万物的眼睛“适应”光线才对。不适应光线的，早就被淘汰了。

「人类如此完美，必然是上帝所创造」

既然如此，电脑运算能力比人类强几亿倍，难不成人类力量比上帝强？如果人类真的完美，人类就应该是这个宇宙中最强大、无敌的霸主、媲美七龙珠的孙悟空，举手投足，可以开天辟地。人性也不应该有邪恶的成分、应该绝对光明正大、真诚善良。

生物变化是无序的，而不是设计的。进化和退化都是可能的、偶然的。进化和退化和退化要经过自然的选择，对适应生存条件的变化就保留了。另外生物的变化是树结构的，就是一种积累和选择方向的过程，不是凭空进化的。综合这两点，只有人才有高级的智慧就不奇怪了。

生物的进化是按照一定的规律和道理进行的，在相同的时间内，只有人的智慧进化的非常神速，其他却物种智慧却几乎停滞不前，这是由于生存方式不同的结果。

haryewkun

小心 于 19-3-2004 01:14 AM  说 :
生物变化是无序的，而不是设计的。进化和退化都是可能的、偶然的。进化和退化和退化要经过自然的选择，对适应生存条件的变化就保留了。另外生物的变化是树结构的，就是一种积累和选择方向的过程，不是凭空进化的。 ...

只有人的智慧才进化，其他生物的智慧没有进化，这是错误的。所有生命的智慧都在进步中，只是暂时人类领先而已。我是看一本书(机率的地球)，里面的科学家发现每个物种的平均智慧都在上升着。

生命变化是不是设计的还不知道。请上 Google 找一找什么是人择原理。

haryewkun 于 19-3-2004 12:35 PM  说 :


只有人的智慧才进化，其他生物的智慧没有进化，这是错误的。所有生命的智慧都在进步中，只是暂时人类领先而已。我是看一本书(机率的地球)，里面的科学家发现每个物种的平均智慧都在上升着。

把东西看清楚一些。

生物变化是无序的，而不是设计的。进化和退化都是可能的、偶然的。进化和退化和退化要经过自然的选择，对适应生存条件的变化就保留了。另外生物的变化是树结构的，就是一种积累和选择方向的过程，不是凭空进化的。综合这两点，只有人才有高级的智慧就不奇怪了。

生物的进化是按照一定的规律和道理进行的，在相同的时间内，只有人的智慧进化的非常神速，其他却物种智慧却几乎停滞不前，这是由于生存方式不同的结果。

haryewkun

小心 于 19-3-2004 12:58 PM  说 :


把东西看清楚一些。

生物变化是无序的，而不是设计的。进化和退化都是可能的、偶然的。进化和退化和退化要经过自然的选择，对适应生存条件的变化就保留了。另外生物的变化是树结构的，就是一种 ...

不明白，您这是什么意思呀？

Liszt

小心 于 19-3-2004 12:58 PM  说 :


把东西看清楚一些。

生物变化是无序的，而不是设计的。进化和退化都是可能的、偶然的。进化和退化和退化要经过自然的选择，对适应生存条件的变化就保留了。另外生物的变化是树结构的，就是一种 ...

在下对此话的理解是：

因为人类的生活方式（加上我们也是人类。。。）
所以可以很清楚的看见人类智慧的上升

这并不代表其他生物的智慧从此停泄不进

人类的智慧是配合社会需要
动物的智慧
很有可能是配合大自然
或者防止人类制造的因素而灭亡。。。。

Liszt

haryewkun 于 18-3-2004 08:21 PM  说 :


关于眼睛来自进化或者创造，小心姐的帖子很不错，相信可以作为参考。眼睛真的必须同时进化吗？我不是生物学家，我对此持保留态度。

动物不需要人类的亮度就能看清楚，说明什么？什么也不说明啊。也有很多动 ...

我又想到了一个蛮有趣的问题：

究竟是光线的出现配合人类的眼睛，还是人类眼睛的进化配合了光线？

其实这也是绕了一大圈，
又回到了原点。。。。hehe

值得深思。。。