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微生物细胞培养需要光照吗

时间:2022-06-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:为适应光照环境并获取光照的信息,原始动物进化出感光细胞。由此可见,眼睛可称的上是大脑的照相机。科学家们发现,人的大脑所获取的外界信息,有90%以上都是通过眼这个照相机获取并输入到脑的,所以眼是人体最重要的感觉器官。实际上,当前最先进的照相机也是根据仿生学原理模仿我们的眼睛制造出来的。晶状体相当于照相机的聚焦设备。

脑的照相机

地球诞生的那天起,地球就沐浴在太阳光的环境中,当然,从地球上进化出各种各样的生物以后,更是把地球打扮得缤纷绚丽、五光十色。动物在生存过程中,光照对它始终是十分重要的。动物摄取食物,需要有光照才能看得更加清楚。如果动物不能感受到外界的光信息,当然就不能检测到生活环境的危险,很容易被它的天敌所消灭。喜欢群居的高等哺乳动物如果不能感受到光照的信息,显然在与其同类伙伴的各方面交流时也要受到极大的限制。因此,准确及时地获取光的信息对于动物的生存是非常重要的。

为适应光照环境并获取光照的信息,原始动物进化出感光细胞。当动物发展出复杂的神经系统中枢——脑以后,脑的神经元就与感光细胞紧密联系,使得脑能够获取外界的光照世界。专门负责感受光照刺激信息的感官——眼睛,主要就是由感光细胞和脑派出的神经细胞共同组成的。感光细胞负责将外界的光照信息首先接收过来,眼内的神经细胞负责将接收的光照信息初步进行综合分析,并传向大脑皮质视觉中枢,在这里形成清晰的光照感觉。

有的科学家认为,眼睛实际上就是脑的一部分,只是为了更加方便直接的感受外界光线刺激,才从我们的头颅里迁移到了外面。由此可见,眼睛可称的上是大脑的照相机。

科学家们发现,人的大脑所获取的外界信息,有90%以上都是通过眼这个照相机获取并输入到脑的,所以眼是人体最重要的感觉器官。

当然,为了把外界物体的细节看得更加清楚,首先要对进入眼睛的外界光线进行一定的处理,形成清晰的图像。良好的镜头、精密的聚焦设备、调节控制光量度的光圈等,是一架高质量的照相机必不可少的组成部分。实际上,当前最先进的照相机也是根据仿生学原理模仿我们的眼睛制造出来的。

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眼睛实际上就是脑的一部分

人的眼球壁分为三层,最外层大部分是由致密的组织形成的比较坚硬的巩膜,就像是照相机的外壳,它对于眼球内部的各种构造起到很好的保护作用。每一只眼球的外壁上都附着6条肌肉,分别由3对脑神经控制它们的收缩,使眼睛活动灵活自如、传神达情。外层的前1/6称为角膜,像是照相机最前面的镜头,向前凸出而且透明,外界的光线就是首先从这里进入眼球内部的。

眼球壁的中层是脉络膜,内含许多黑色的色素物质,使眼球形成一个球形的“黑箱”,这层膜既可阻挡进入眼内的光线穿出眼球壁,也可吸收进入眼内的光线,防止四处反射。眼球壁前方的中膜是由平滑肌构成的,最前方形成可以收缩舒张的圆孔,叫做瞳孔,作用与照相机的光圈是一样的,可以控制进入眼内部光线的多少。瞳孔后面有一圈增厚的平滑肌,叫做睫状体,睫状体通过许多的纤维小带与晶状体相连。晶状体富于弹性,是一个中心向前后双面凸出的透镜,当睫状体收缩或者舒张时,睫状小带可以松弛或紧张,从而使晶状体的凸度发生改变,以调节眼睛的聚焦成像。晶状体相当于照相机的聚焦设备。

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眼睛就像是一架照相机

眼球壁的内层结构最为复杂,由多层的细胞构成,叫做视网膜。最外层紧靠脉络膜的是一层色素上皮细胞,眼的感光细胞就紧贴着色素上皮细胞。与感光细胞直接形成联系的神经细胞叫做双极细胞,双极细胞的另一极与神经节细胞相联系。视网膜上的神经节细胞比较少,只有感光细胞总数的1%,神经节细胞的轴突集中到一起穿出眼球壁形成视神经,一侧视神经中有100多万根神经纤维,它们是负责将眼感受的光信息传向脑中枢的“光导纤维”。

外界物体发出的光线,从角膜进入眼球内部,要穿过房水经瞳孔,再经过晶状体进入玻璃体,最后才能到达视网膜上的感光细胞上。光线在经过这一系列不同的透光物质时其前进的方向要发生改变,形成折射,其中晶状体产生的折射角度最大。外界物体发出的光线最后聚焦在视网膜上,形成一个清晰的、倒立的物像。据测定,我们眼前5米远的一个高30厘米的物体,在视网膜上形成的物像大约高1毫米。物像的每一个“像点”分别被感光细胞所接收,最后产生神经冲动经视神经纤维传入脑中枢,在大脑皮质的枕叶形成视觉。

在视网膜上形成的物像既然是倒立的,那为什么我们却感到物体是正立的呢?这就要归功于神奇大脑的校正功能了。科学家们为此做过这样的有趣实验,让受试者戴上一种特殊的眼镜,使视网膜上形成的物像正立过来。这样一开始受试者反而感到整个世界是上下颠倒的。不过当连续戴上这样的眼镜4天以后,大脑又感到世界是正立的了,一切都如同以前一样。这时候如果突然再把配戴的特殊眼镜取下来,受试者又感到世界上下颠倒了。不过这也是暂时性的,几天以后,神奇的大脑又会把颠倒了的世界再次颠倒过来。

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视网膜上形成的倒像

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