驯鹿

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TUhjnbcbe - 2025/2/19 23:43:00
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综述:

在自然界中,很多动物都可看到紫外线,但人类却没有这个能力。

其实在我们人类眼中,所看到世间万物的色彩与其它动物看到的是不同的,就像是蜜蜂,它就可以通过花瓣上的紫外线来辨认花朵。

还有像是鹩哥,在人类看来它们通体漆黑,但在它同伴的眼中,它却是闪耀着五彩斑斓。

还有像是鲨鱼,虽然鲨鱼属于高度色盲,仅能看到黑白两个色彩,但它却也能看到紫外线,视力远比人类更加敏锐。在北极积雪覆盖的大地上,人类的肉眼难以发现不活动的北极熊,但驯鹿却可以通过反射出来的紫外线轻易发现北极熊的身影。

看到这里不知道有没有人认为人类的眼睛看不到紫外线,属于进化过程中的一种缺失?但这恰恰相反,看不到紫外线才说明人眼进化的更为先进。

这还要从地球生物抵抗紫外线的进化之路开始说起。

紫外线的危害:

地球最初的生命诞生于35亿年前,但时间一直来到24亿年前,地球上出现了蓝藻之后,才慢慢制造出了氧气,此后地球大气层内的氧气开始慢慢增加。大约直到4亿年前,地球大气中的氧气含量才达到现如今的水平。

伴随着氧气增长的20亿年时间里,地球生命也随之爆发,慢慢开始进化出更为复杂的多细胞植物和动物。在那一时期,对它们生命最大的威胁就是穿透了大气层的紫外线,当然,地球生命也是幸运的,因为随着氧气的增加,地球也获得了一个可以阻挡紫外线的臭氧层。

臭氧层含量取决于地球大气中的氧气浓度,当氧气分子(O2)经过太阳辐射后会分离出氧原子(O),随后还会与氧分子结合,形成臭氧(O3)。虽然说臭氧的浓度仅仅只占大气层1/,但它对地球生命而言却是至关重要的。

对生物有害的短波光线会被臭氧吸收,它几乎可以完全吸收掉波长nm以下的短波紫外线(UVC),还有巨大部分波长在-nm之间的中波紫外线(UVB),只有对生命无害的nm以上的长波紫外线(UVA)可穿透它抵达地面。

紫外线对生物的影响是极大的,它可以摧毁生物体的遗传物质DNA、RNA、蛋白质分子结构等,紫外线可导致细胞变性,严重时甚至会导致细胞死亡。试想一下,无论任何一种生物,无论是它的细胞发生变异或直接死亡,都会导致十分严重的后果,我们人类的皮肤癌就是典型的问题之一。

当紫外线的波长越短,那它对生物体可造成的伤害值就是越高的,像是紫外线的波长如果从nm降低至nm,那它对DNA的损伤程度就会随之上升4个数量级。如果生物长期被短波紫外线照射,就会导致它无法继续繁衍,那最终的后果也只能是灭亡。

我们生活中可以接触到的紫外线杀菌灯,其实就是利用了UV-C短波紫外线的原理,它的灭杀细菌效果可以高达99.99%,十分恐怖。

面对阳光中紫外线这一因素的困扰,一方面地球幸运的具有了臭氧层的保护,另一方面地球生物也随之进化出了有效的防御机制,很多地球生物可以自行修复轻微的紫外线损伤,以此获得生存优势,就像是我们人类,正是其一。

人类的眼睛无法看到紫外线:

其实可以看到紫外线并不是一种优势,这是要付出很大代价的,因为生物可以看到紫外线的同时,紫外线也会损伤它的视网膜,这样就会使眼睛更快的老化。在地球生物中,可以看到紫外线的像是昆虫、鸟类以及很多哺乳动物、啮齿动物等等,不但眼睛老化速度过快,其寿命也都是相对较短的。

当然这其中也有个例,就像是鹦鹉也能看到紫外线,但它的寿命可以超过50年。研究人员相信鹦鹉一定有某种特殊的方法可以弥补紫外线带来的损伤,但鹦鹉的这一方法目前人类还没有找到。

我们人类的眼睛之所以无法像其它动物一看看到紫外线,是因为人类的眼睛内有一种晶状体,它将紫外线吸收掉了,使紫外线无法直达眼底。

很多人好奇,如果人类可以看到紫外线,那我们所处的世界又会是什么样子呢?想要了解这一点,推荐大家去看一看著名画家莫奈的晚年著作《睡莲》,看过之后或许你就能了解,在可以看到紫外线后的世界,是什么色彩的。

晚年的莫奈已经患上了严重的白内障,它曾做过两次晶状体摘除手术,手术后的副作用就是他的眼睛已经无法吸收紫外线,也就是他可以看到紫外线了。因此他在可以看到紫外线之后绘制了著名的《睡莲》系列作品,其作品色调与之前自然也是完全不同的了。

其实我们严重的晶状体,就像是一个小型的臭氧层,可帮助人体吸收掉多余的紫外线,它是我们抵抗紫外线伤害最好的防御机制。并且晶状体还具有一系列抗氧化的系统,具有多种镁类与非酶类抗氧化物质,保证它在吸收掉紫外线的时候还不容易氧化受损。

像是困扰了很多老人的白内障问题,其实反而是一个长寿的标志,它是因为晶状体长时间抵抗紫外线,导致了大量的抗氧化物质被消耗,使可溶性蛋白减少,不溶性蛋白增加,最终晶状体不在那么透明,才使老人看东西变得浑浊。

总而言之,在所有地球生物对抗紫外线伤害的时候,人类进化出了可吸收紫外线的晶状体,虽然我们无法看到紫外线,但这样却大大延长了人类眼睛的使用期限。这也是人类与其它地球生物的区别之一,也是人类为何会站上食物链顶端的因素之一。

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