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      靈長(zhǎng)類(lèi)的腦這么大,一開(kāi)始是為了增強(qiáng)視力

      夕陽(yáng)紅 2024-06-03 18:11:41

      靈長(zhǎng)類(lèi)的腦這么大
      ,一開(kāi)始是為了增強(qiáng)視力

      2016年09月06日訊 對(duì)古代獼猴桃大小的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物頭骨進(jìn)行虛擬大腦重建,可以幫助解決最有趣的進(jìn)化謎團(tuán):現(xiàn)代靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物大腦是如何變成現(xiàn)在這么大的

      弗羅里達(dá)大學(xué)古生物學(xué)家在保存完好的 adapiforms(兔猴型下目)中發(fā)現(xiàn)了一些線(xiàn)索

      。adapiforms 是約5000萬(wàn)年前穿梭于懷俄明熱帶雨林中類(lèi)似狐猴的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物。作為原始靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物與高級(jí)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物間的銜接
      ,他們的頭骨化石是用來(lái)研究最早的現(xiàn)代靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物祖先神經(jīng)解剖學(xué)的最好材料
      。但唯一的難題是:脆弱的頭骨化石的腦腔中全是巖石與塵土。

      ,一開(kāi)始是為了增強(qiáng)視力.png" />

      阿麗安娜·哈林頓曾是弗羅里達(dá)大學(xué)的本科生

      ,隨后在弗羅里達(dá)自然歷史博物館讀了研究生。她應(yīng)用 CT 技術(shù)
      ,創(chuàng)建了第一個(gè)早期靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的虛擬 3D 大腦模型
      。她現(xiàn)在哈林頓在杜克大學(xué)攻讀博士學(xué)位,她表示,八個(gè)重建的虛擬解剖大腦是目前單個(gè)研究中創(chuàng)建模型數(shù)目最多的
      ,它們展示了先于大腦變大前的進(jìn)化大爆發(fā):視力增強(qiáng)
      ,神經(jīng)功能變得復(fù)雜。研究細(xì)節(jié)已在線(xiàn)發(fā)表在雜志《人類(lèi)進(jìn)化》(Journal of Human Evolution
      ,論文信息見(jiàn)文末)上

      作為該研究的主要作者,哈林頓說(shuō):“可能就是這些早期的專(zhuān)門(mén)功能的進(jìn)化

      ,使得后來(lái)的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物大腦能夠進(jìn)行擴(kuò)張
      。重要的是,我們?cè)陟`長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物大腦中發(fā)現(xiàn)的進(jìn)化模式可以幫助我們更好地理解人類(lèi)大腦的早期進(jìn)化
      ?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?/p>

      至于靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物大腦是否一直相對(duì)身體而言較大,還是后來(lái)才變大的

      ,科學(xué)家們一直爭(zhēng)論不休
      。這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)同先前南方古猿阿法種(Australopithecus afarensis)和Victoriapithecus macinnesi 的顱腔研究結(jié)果一致,Australopithecus afarensis 和 Victoriapithecus macinnesi 分別是已知的最古老的原始人類(lèi)和早期舊世界猴
      ,這些發(fā)現(xiàn)共同證明了大腦尺寸隨原始人類(lèi)和猴大腦功能的專(zhuān)業(yè)化而變大

      Adapiforms 與人類(lèi)并無(wú)直接的進(jìn)化聯(lián)系,它們進(jìn)化于約 6500 萬(wàn)年前

      ,最早的靈長(zhǎng)類(lèi)祖先更猴目之后
      。哈林頓和同事們創(chuàng)建了 Adapiforms 三個(gè)不同物種的虛擬顱腔模型,這三個(gè)物種分別是來(lái)自懷俄明始新世中期布拉杰組(Bridger formation)的 Notharctus tenebrosus 和 Smilodectes gracilis
      ,以及被稱(chēng)為 Adapis parisiensis 的始新世晚期的歐洲標(biāo)本

      Adapiforms頭骨與更早的 plesiadapiforms 頭骨間有幾方面的不同,包括眼睛更加直視前方

      。借助于新建的虛擬顱腔模型
      ,科學(xué)家得以更加仔細(xì)地觀察顱腔解剖特點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)
      ,和現(xiàn)代靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物大腦更相似
      ,adapiforms 相對(duì)沒(méi)那么重視氣味,而相對(duì)大腦尺寸更接近于 plesiadapiforms
      ,該研究共同作者
      ,弗羅里達(dá)博物館古脊椎動(dòng)物分館長(zhǎng)喬納森·布洛赫介紹。

      “雖然人類(lèi)和其它靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物確實(shí)擁有非常大的大腦

      ,而其大腦進(jìn)化只是我們研究的開(kāi)始
      ,”布洛赫說(shuō),“正如我們的研究顯示
      ,最早的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物大腦實(shí)際上相對(duì)較小
      。所以他們并不是一開(kāi)始就有碩大的大腦并維持至今
      。”

      現(xiàn)代靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物視覺(jué)特別發(fā)達(dá)

      。早期 plesiadapiforms 與 adapiforms 的最大不同之一是后者大腦中負(fù)責(zé)嗅覺(jué)的區(qū)域
      ,即嗅覺(jué)神經(jīng)中樞,更小
      ,而負(fù)責(zé)視覺(jué)的區(qū)域似乎更大
      。哈林頓表示。

      “這似乎意味著他們開(kāi)始更加依賴(lài)于視覺(jué)而不是嗅覺(jué)”

      ,哈林頓繼續(xù)說(shuō)
      ,“科學(xué)家們推測(cè)視覺(jué)可能會(huì)幫助早期靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物在錯(cuò)綜復(fù)雜的樹(shù)棲森林系統(tǒng)中生存?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?/p>

      地球上是如何進(jìn)化出像人的眼睛和大腦這樣復(fù)雜的器官的

      眼睛的進(jìn)化 盡管人類(lèi)眼睛的解剖結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單

      ,但它卻是一個(gè)極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。達(dá)爾文同樣對(duì)眼睛的復(fù)雜性感到驚奇
      ,然而
      ,盡管他不能確切地解釋?zhuān)嘈叛劬θ绱梭@人的復(fù)雜性可以通過(guò)進(jìn)化過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn),即使非常小的變化
      ,只要是有利的
      ,就可以代代相傳,繁衍生息
      ,創(chuàng)造出像人眼這樣復(fù)雜的奇跡
      。達(dá)爾文提出了人類(lèi)眼睛是逐步進(jìn)化而來(lái)的,通過(guò)不同生物眼睛差異比較
      ,可以發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單眼睛到最復(fù)雜眼睛是循序漸進(jìn)的
      。事實(shí)上,在進(jìn)化過(guò)程中
      ,確實(shí)存在大量的過(guò)度生物將一種類(lèi)型的眼睛與另一種類(lèi)型的眼睛連接起來(lái)
      ,最簡(jiǎn)單的眼睛只不過(guò)是聚集在一起的一小部分感光細(xì)胞的斑點(diǎn),最終進(jìn)化到人類(lèi)眼睛的復(fù)雜程度

      1994年

      ,生物學(xué)家Nilsson和Pelger 發(fā)表了一篇經(jīng)典論文,從一個(gè)簡(jiǎn)單的感光眼窩開(kāi)始
      ,研究了復(fù)雜相機(jī)型眼睛的進(jìn)化過(guò)程
      ,他們的理論認(rèn)為一系列的無(wú)意識(shí)的漸變,從眼點(diǎn)到魚(yú)眼
      ,需要經(jīng)過(guò)1829個(gè)1%的變化 逐漸 積累
      ,過(guò)程需要 跨越 大約35萬(wàn)代
      ,或者大約50萬(wàn)年。

      一些遠(yuǎn)古生物通過(guò)皮膚上簡(jiǎn)單的感光點(diǎn)獲得一些微小的生存優(yōu)勢(shì)

      ,比如躲避捕食者
      。最開(kāi)始在感光細(xì)胞的前面有一層透明的上皮,眼斑簡(jiǎn)單扁平的生物包括刺胞蟲(chóng)水母
      、渦蟲(chóng)
      、環(huán)節(jié)動(dòng)物和海星。蚯蚓和海膽的眼斑由分散在它們表面上皮細(xì)胞上的單細(xì)胞光感受器組成
      。一些有眼斑的生物的整個(gè)身體很大程度上是半透明的
      ,這些生物沒(méi)有相關(guān)的色素細(xì)胞,因此不能辨別任何確定光源的方向
      ,只能感受的周?chē)h(huán)境是亮還是暗
      ;其他半透明的生物有色素細(xì)胞,可以確定光源的方向
      ,以生物可以有意地朝向或遠(yuǎn)離光源
      。接著,眼窩向內(nèi)凹陷
      ,這可以讓眼睛更好地感知光線(xiàn)的方向
      ,從而提高視力,扁形蟲(chóng) 有這樣 的眼睛

      凹坑的邊緣開(kāi)始收縮

      ,形成一個(gè)更窄的開(kāi)口或孔,在開(kāi)口周?chē)?div id="m50uktp" class="box-center"> ,凹坑開(kāi)始充滿(mǎn)透明的膠狀物
      ,膠狀物或粘液有助于保持核的形狀,并有助于保護(hù)光敏細(xì)胞免受化學(xué)損傷
      。而且
      ,膠狀物還可以防止泥和其他碎片進(jìn)入眼睛。 隨著凹陷越來(lái)越深
      ,孔徑越來(lái)越窄
      ,信息變得更加精確,眼睛開(kāi)始有可能辨認(rèn)出形狀
      。 接下來(lái)
      ,眼睛需要一個(gè)鏡頭,于是出現(xiàn)一個(gè)球形的透明細(xì)胞團(tuán)晶狀體
      ,晶狀體可以通過(guò)非常微小的折射率增加來(lái)細(xì)化
      ,從而使眼睛能夠聚焦,蝸?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;蝌因跎砩暇桶l(fā)現(xiàn)了這種帶有原始晶狀體的眼睛

      隨著時(shí)間的推移

      ,晶狀體向光敏表面的曲率中心移動(dòng),而且折射率 增加
      ,晶狀體中心折射率比邊緣折射率高
      ,這種漸變折射率 能夠糾正失真, 顯著提高了圖像質(zhì)量
      。至此
      ,經(jīng)過(guò)一系列漸變之后,照相機(jī)式眼睛的進(jìn)化就完成了

      大腦的進(jìn)化 遠(yuǎn)古的單細(xì)胞生物沒(méi)有大腦

      ,但它們擁有復(fù)雜的感知并且能夠?qū)Νh(huán)境做出反應(yīng),多細(xì)胞動(dòng)物的進(jìn)化依賴(lài)于細(xì)胞能夠感知并對(duì)其他細(xì)胞做出反應(yīng)
      ,從而使多個(gè)細(xì)胞協(xié)同工作
      。例如,海綿通過(guò)身體管道泵入的水過(guò)濾食物
      ,通過(guò)緩慢地膨脹和收縮這些通道
      ,以排出沉淀物防止管道堵塞。當(dāng)細(xì)胞檢測(cè)到像谷氨酸或GABA這樣的化學(xué)信使時(shí)
      ,就會(huì)觸發(fā)這些動(dòng)作,這些化學(xué)物質(zhì)在今天的大腦中起著類(lèi)似的作用

      將化學(xué)物質(zhì)釋放到水中是一種非常緩慢的與遠(yuǎn)處細(xì)胞交流的方式

      ,玻璃海綿進(jìn)化出一個(gè)更快的方法——發(fā)射一個(gè)電脈沖,使所有泵水的鞭毛在幾秒鐘內(nèi)停止動(dòng)作
      。因?yàn)樗械幕罴?xì)胞通過(guò)泵出離子在細(xì)胞膜上產(chǎn)生電勢(shì)
      ,打開(kāi)離子在膜上自由流動(dòng)的通道會(huì)使電位發(fā)生突然變化,如果附近的離子通道也隨之打開(kāi)
      ,一種波可以以每秒幾米的速度沿著細(xì)胞表面?zhèn)鞑?div id="m50uktp" class="box-center"> ,由于玻璃海綿中的細(xì)胞融合在一起,這些脈沖可以傳遍整個(gè)身體

      許多傳遞電信號(hào)

      、釋放和檢測(cè)化學(xué)信號(hào)所需要的成分都存在于一種叫領(lǐng)鞭蟲(chóng)(choanoflagellates)的單細(xì)胞生物體中。這一發(fā)現(xiàn)意義重大
      ,在大約8.5億年前
      , 領(lǐng)鞭蟲(chóng)進(jìn)化產(chǎn)生了動(dòng)物。所以幾乎從一開(kāi)始
      ,早期動(dòng)物體內(nèi)的細(xì)胞就有可能通過(guò)電脈沖和化學(xué)信號(hào)相互交流

      從那時(shí)起,對(duì)于某些細(xì)胞來(lái)說(shuō)

      ,成為專(zhuān)門(mén)攜帶信息的細(xì)胞是一個(gè)很大的飛躍
      , 這些神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)化出長(zhǎng)長(zhǎng)的
      、線(xiàn)狀的軸突,用來(lái)遠(yuǎn)距離傳輸電信號(hào)
      。它們?nèi)匀煌ㄟ^(guò)釋放谷氨酸等化學(xué)物質(zhì)將信號(hào)傳遞給其他細(xì)胞
      ,但它們是在突觸與其他細(xì)胞相遇的地方傳遞信號(hào)的,這意味著化學(xué)物質(zhì)只需要在一個(gè)很小的縫隙中擴(kuò)散
      ,就能大大加快速度
      。所以神經(jīng)系統(tǒng)誕生了。 第一批神經(jīng)元很可能是在一個(gè)遍布全身的擴(kuò)散網(wǎng)絡(luò)中連接起來(lái)的
      ,這種結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
      ,在水母和海葵中仍然可以看到

      一些動(dòng)物中

      ,神經(jīng)元群開(kāi)始出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng),信息能夠被處理
      ,而不僅僅是傳遞
      ,使得動(dòng)物能夠以更加復(fù)雜的方式移動(dòng)和對(duì)環(huán)境做出反應(yīng) 。最特殊的神經(jīng)元群第一個(gè)類(lèi)腦結(jié)構(gòu)在嘴和原始眼睛附近發(fā)育
      ,發(fā)生在一種叫做urbilaterian的蠕蟲(chóng)類(lèi)生物身上
      ,urbilaterian是大多數(shù)現(xiàn)存動(dòng)物的祖先,包括脊椎動(dòng)物
      、軟體動(dòng)物和昆蟲(chóng)
      。然而urbilaterian的一些后代,比如橡子蟲(chóng)
      ,卻沒(méi)有這種神經(jīng)元環(huán)

      無(wú)論如何

      ,脊椎動(dòng)物的祖先有一個(gè)中央的、類(lèi)似大腦的結(jié)構(gòu)
      。這些原始的類(lèi)魚(yú)生物類(lèi)似于文昌魚(yú)
      ,文昌魚(yú)的大腦與脊髓幾乎沒(méi)有什么區(qū)別,但其特殊區(qū)域是顯而易見(jiàn)的
      ,例如后腦控制著游泳動(dòng)作
      ,前腦則參與視覺(jué)。

      早期的魚(yú)類(lèi)在尋找食物和配偶

      ,躲避捕食者過(guò)程中
      ,大腦中許多核心結(jié)構(gòu)仍在進(jìn)化——視覺(jué)中樞參與用眼睛跟蹤移動(dòng)的物體;杏仁核對(duì)恐懼情況做出反應(yīng)
      ;邊緣系統(tǒng)帶來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)的感覺(jué)
      ,幫助儲(chǔ)存記憶;以及控制運(yùn)動(dòng)模式的基底神經(jīng)節(jié)

      到3.6億年前

      ,動(dòng)物祖先登陸
      ,最終在大約2億年前產(chǎn)生了第一批哺乳動(dòng)物,哺乳動(dòng)物的大腦表面有一個(gè)小的新皮質(zhì)大腦皮層
      ,負(fù)責(zé)哺乳動(dòng)物行為的復(fù)雜性和靈活性
      。 這個(gè)關(guān)鍵區(qū)域是如何以及何時(shí)進(jìn)化的仍然是個(gè)謎,因?yàn)楝F(xiàn)存的兩棲動(dòng)物和爬行動(dòng)物都沒(méi)有相似結(jié)構(gòu)

      我覺(jué)得這么復(fù)雜的構(gòu)造

      ,絕對(duì)不是“突變”和“進(jìn)化”出來(lái)的,而是“設(shè)計(jì)”出來(lái)的


      因?yàn)槟呐乱稽c(diǎn)點(diǎn)的不合適也不行



      生物的復(fù)雜性,多樣性

      ,但是總有相似性


      就像裁縫做衣服,一次次的打磨

      ,一次次的修改
      ,一次次的升級(jí),但總有相似的地方


      就像程序員做產(chǎn)品

      ,一遍遍的拷貝黏貼,一遍遍的修改
      ,一遍遍的改善
      ,產(chǎn)品再?gòu)?fù)雜,到了代碼層
      ,也無(wú)非就是If,for
      ,while
      ,loop,無(wú)非就是+-*/


      肯定會(huì)繼續(xù)問(wèn):誰(shuí)設(shè)計(jì)的

      神吧

      神又是誰(shuí)?

      就是制造宇宙大爆炸的主吧

      進(jìn)過(guò)過(guò)程大概是這樣的:


      進(jìn)化證據(jù):為什么眼睛只能看見(jiàn)一定頻譜之內(nèi)的可見(jiàn)光


      事實(shí)上,這是因?yàn)樯Q生于海洋

      ,可見(jiàn)光在海水中有很好的穿透性
      。那么,在海洋中的生物體
      ,它們的進(jìn)化競(jìng)賽
      ,就會(huì)向著借助可見(jiàn)光的方向發(fā)展
      。另外,章魚(yú)的眼睛構(gòu)造是與其它生物的眼睛構(gòu)造不同的
      ,這是兩條獨(dú)立進(jìn)化路徑的產(chǎn)物


      最后,進(jìn)化的手段是——迭代試錯(cuò)

      ,適者生存——所以
      ,在漫長(zhǎng)的進(jìn)化史上,多么復(fù)雜的功能都可以構(gòu)建出來(lái)


      但這種模式會(huì)有一個(gè)特點(diǎn)

      ,與精心設(shè)計(jì)完全不同的是——夠用就好,因?yàn)檫m應(yīng)了環(huán)境進(jìn)化就會(huì)保持穩(wěn)定平衡
      ,直到環(huán)境驅(qū)使改變
      。因此,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)化的很多功能
      ,會(huì)有各種不完美與滯后的現(xiàn)象——甚至眼睛和大腦也是如此


      例如:為什么人類(lèi)的眼睛沒(méi)有“集成”貓科動(dòng)物的夜視能力?為什么沒(méi)有“產(chǎn)生”紅外成像的能力

      ?——因?yàn)槟壳耙呀?jīng)夠用了

      這一個(gè)問(wèn)題,還沒(méi)有被達(dá)爾文的敵人或者崇拜者占領(lǐng)

      ,我來(lái)講幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)吧
      。達(dá)爾文的進(jìn)化論的關(guān)鍵點(diǎn)不是——想要哪里點(diǎn)哪里的特定進(jìn)化,它的核心歸結(jié)起來(lái)就是萬(wàn)物同源
      ,所以
      ,找石頭中間形態(tài)那是旁支小節(jié),必須和基因?qū)W結(jié)合起來(lái)
      ,大家才可以放心食用

      你說(shuō)眼睛和大腦這兩個(gè)高級(jí)貨,當(dāng)然更不例外

      眼睛的進(jìn)化 達(dá)爾文首先做了個(gè)猜想

      ,一開(kāi)始的眼睛,首先就是兩個(gè)細(xì)胞組成的感光器官
      。一個(gè)感光細(xì)胞接受光線(xiàn)刺激并轉(zhuǎn)化為電化學(xué)信號(hào)
      ,另一個(gè)色素細(xì)胞則遮擋來(lái)自另一面的光線(xiàn)使得動(dòng)物能夠感知光線(xiàn)的來(lái)源方向。那么為什么要以細(xì)胞為基礎(chǔ)假設(shè)
      ?這個(gè)目前仍舊懵逼

      但是有了這個(gè)結(jié)構(gòu),咱們就可以盤(pán)活這項(xiàng)研究了。因?yàn)?div id="jfovm50" class="index-wrap">,這樣的眼睛

      ,真實(shí)的存在著,它就是渦蟲(chóng)的眼睛

      接下來(lái)就是分子生物學(xué)和基因工程的事了

      。九十年代結(jié)合分子進(jìn)化的新研究成果表明,所有的眼睛都是單次起源的產(chǎn)物
      。證據(jù)是主導(dǎo)所有動(dòng)物眼睛的基因都是Pax 6基因家族的同源基因
      。簡(jiǎn)單的說(shuō),所有的眼睛都起源于渦蟲(chóng)那樣的最簡(jiǎn)單的眼睛結(jié)構(gòu)
      ,并受到Pax 6基因家族的調(diào)控
      。而目前復(fù)雜的眼睛結(jié)構(gòu),就是自然界漫長(zhǎng)的歲月中
      ,隨著環(huán)境的變化
      ,插入進(jìn)化起到了決定作用,不斷的復(fù)雜起來(lái)

      引用現(xiàn)代眼睛進(jìn)化發(fā)育學(xué)說(shuō)的奠基人Walter J. Gehring 教授的成果來(lái)講

      ,插入進(jìn)化可以由三種途徑達(dá)到:首先是基因多倍化和之后的功能分化。然后是將其他已有基因整合進(jìn)眼睛發(fā)育的調(diào)控通路中
      。最后通過(guò)已有調(diào)控基因的重組和拼接進(jìn)行的基因修補(bǔ)形成新的形態(tài)通路

      按照數(shù)學(xué)模型推導(dǎo),從最簡(jiǎn)單的眼睛到最完善復(fù)雜的眼睛結(jié)構(gòu)的演化所需要的時(shí)間

      ,大約需要幾十萬(wàn)年
      ,比同學(xué)們想象中的時(shí)間要短得多,對(duì)吧

      大腦的進(jìn)化 這個(gè)問(wèn)題回答前

      ,再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍, 所有科學(xué)都只回答“怎么來(lái)的”或者“怎么運(yùn)作”
      ,如果事實(shí)邏輯鏈能夠解釋一些目的性的問(wèn)題
      ,可以進(jìn)行解釋。 但明確意向性目的論述“為什么”
      ,那我建議你讀圣經(jīng)

      好了

      ,回到正確的答題道路上來(lái)

      遠(yuǎn)古的單細(xì)胞生物沒(méi)有大腦,但它們擁有復(fù)雜的感知并且能夠?qū)Νh(huán)境做出反應(yīng)

      ,多細(xì)胞動(dòng)物的進(jìn)化依賴(lài)于細(xì)胞能夠感知并對(duì)其他細(xì)胞做出反應(yīng)
      ,從而使多個(gè)細(xì)胞協(xié)同工作。這些多細(xì)胞的反應(yīng)機(jī)制,和當(dāng)前的大腦運(yùn)行機(jī)制就有相似之處

      大腦的前身

      ,在低等級(jí)的動(dòng)物身上,我們一般可以找到腦神經(jīng)節(jié)
      ,例如扁形動(dòng)物就有
      ,軟體動(dòng)物中,有的種類(lèi)還非常發(fā)達(dá)
      。然后
      ,從脊索動(dòng)物到脊椎動(dòng)物,特別是魚(yú)類(lèi)的解剖學(xué)上
      ,我們都可以找到明顯的證據(jù)

      由于大多數(shù)脊椎動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的最高中樞已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向大腦皮質(zhì),它們執(zhí)行著復(fù)雜的功能

      ,在腦的進(jìn)化過(guò)程中
      ,以大腦皮質(zhì)變化最為顯著。

      脊椎動(dòng)物端腦的進(jìn)化起始過(guò)程都十分相似

      ,神經(jīng)管頭側(cè)的泡狀結(jié)構(gòu)是各類(lèi)動(dòng)物端腦共同的發(fā)育基礎(chǔ)
      ,隨著進(jìn)化程度的不同漸漸顯現(xiàn)差異。我們通過(guò)比較爬行類(lèi)
      、鳥(niǎo)類(lèi)以及哺乳類(lèi)動(dòng)物可以知道
      ,在功能與解剖結(jié)構(gòu)上的相似性上, DVR的神經(jīng)核團(tuán)很可能是它們的同源器官
      。但是
      ,進(jìn)化過(guò)程中大腦皮質(zhì)的構(gòu)筑發(fā)生了劇烈變化,尤其是在哺乳動(dòng)物身上
      , DVR 經(jīng)過(guò)進(jìn)化形成了哺乳動(dòng)物的新皮質(zhì)
      ,其結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜性和精確性大大增加。

      但是從腦的進(jìn)化機(jī)制以及基因調(diào)控的新皮質(zhì)進(jìn)化假說(shuō)來(lái)看

      ,目前存在兩種不同的理論
      ,一種是重演學(xué)說(shuō),支持爬行類(lèi)DVR 和哺乳動(dòng)物視皮質(zhì)和新皮質(zhì)的具有同源性

      另一種是外來(lái)學(xué)說(shuō)

      ,它主要通過(guò)來(lái)自發(fā)育方面的證據(jù),認(rèn)為爬行類(lèi)的背皮質(zhì)可能是哺乳類(lèi)同型皮質(zhì)的同源器官

      這兩種理論目前仍舊存在很大的爭(zhēng)議

      結(jié)語(yǔ) 談到進(jìn)化,其實(shí)真的枯燥和乏味

      。一大堆專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)和名詞
      ,閱讀感奇差無(wú)比
      ,比起講外星人的神創(chuàng)故事,真的是毫無(wú)吸引力啊

      地球生命進(jìn)化是從單細(xì)胞到多細(xì)胞的方式

      ,而眼睛和大腦都有復(fù)雜的神經(jīng)細(xì)胞組織,所以都是無(wú)中生有
      ,從一些只能感受外界某因素的蛋白
      ,逐漸演化出專(zhuān)門(mén)的細(xì)胞組成眼睛和大腦。

      眼睛和大腦最重要的并不是其結(jié)構(gòu)自身

      ,拿眼睛來(lái)說(shuō)
      ,前邊的一大堆,包括角膜
      、晶狀體
      、玻璃體都是光學(xué)折射結(jié)構(gòu),作用就是將光折射匯聚在視網(wǎng)膜中央凹附近
      中央凹附近有色素細(xì)胞
      ,含有特種蛋白可以感受光線(xiàn),并且將光學(xué)信息轉(zhuǎn)化為電化學(xué)信號(hào)
      ,細(xì)胞之間傳遞信號(hào)就是靠光化學(xué)信號(hào)
      ,然后才能依靠視神經(jīng)輸入大腦視覺(jué)中樞形成視覺(jué)。

      就算是不要這些玩意兒

      ,只要將光聚在視網(wǎng)膜中央凹
      ,就能形成視覺(jué);當(dāng)然前邊的結(jié)構(gòu)也很重要
      ,對(duì)光的折射非常高效
      ,因此可以將周?chē)挛锫瓷涞墓饩€(xiàn)聚集起來(lái),在視網(wǎng)膜中央凹附近形成物象一樣的明暗程度不同的光學(xué)信息
      ,就像小孔成像
      ,當(dāng)然此時(shí)是沒(méi)有視覺(jué)的,視網(wǎng)膜將相應(yīng)位置明暗不同的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度不同的電化學(xué)信號(hào)
      ,視覺(jué)只有在視覺(jué)中樞才能被人所解讀

      腦組織是多種神經(jīng)細(xì)胞組成的,不管它們組成了什么結(jié)構(gòu)

      ,可是神經(jīng)中樞功能的實(shí)現(xiàn)還是靠細(xì)胞的電生化反應(yīng)
      ,也是細(xì)胞內(nèi)的特種蛋白,可以調(diào)節(jié)礦物質(zhì)離子的流動(dòng)
      ,以此傳遞信號(hào)
      。人腦結(jié)構(gòu)是上千億神經(jīng)元彼此頭尾相連構(gòu)成的,頭尾相連也就是突觸
      ,突觸間信息傳遞靠神經(jīng)遞質(zhì)
      ,神經(jīng)元之上靠的是電化學(xué)信號(hào)。就如同地球上 所有生物的共同組成模式——以核酸和蛋白質(zhì)為主
      ,蛋白和核酸執(zhí)行大量的生命功能
      高級(jí)的神經(jīng)活動(dòng)都需要蛋白的參與

      地球生物的演化歷程目前大體清楚

      ,也就是從單細(xì)胞到多細(xì)胞
      ,從簡(jiǎn)單的多細(xì)胞生物到復(fù)雜的多細(xì)胞生命體。單細(xì)胞組成簡(jiǎn)單
      ,只是被動(dòng)的趨利避害
      ,也是靠蛋白實(shí)現(xiàn)的,蛋白在結(jié)合某種物質(zhì)
      、礦物質(zhì)離子后
      ,空間構(gòu)象會(huì)改變,不斷地結(jié)合
      、解離就推動(dòng)單細(xì)胞動(dòng)物運(yùn)動(dòng)
      ;多細(xì)胞生物體的構(gòu)成十分復(fù)雜,所有的細(xì)胞都需要遵守基因的調(diào)控
      ,不遵守身體調(diào)控的細(xì)胞也有
      ,我們稱(chēng)之為癌細(xì)胞,需要統(tǒng)一的調(diào)動(dòng)模式
      ,主要就是靠神經(jīng)和體液
      周邊神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)達(dá),深入肢體末梢
      ,由神經(jīng)中樞控制著活動(dòng)
      ,體液主要靠血液運(yùn)輸,血液也溝通全身

      早期較為簡(jiǎn)單的多細(xì)胞生物

      ,如渦蟲(chóng),它就有眼點(diǎn)
      ,此眼點(diǎn)和眼睛大不相同
      ,只是能 感覺(jué)光線(xiàn),但是卻無(wú)法形成圖像視覺(jué)
      ,然而這已經(jīng)足以使渦蟲(chóng)知道該往哪運(yùn)動(dòng)
      ,它們已經(jīng)有了十分簡(jiǎn)單的腦神經(jīng)節(jié);被認(rèn)為是如今所有有眼睛的生物的遠(yuǎn)親
      ,至少是遠(yuǎn)祖的親戚
      。渦蟲(chóng)的眼點(diǎn)就沒(méi)有復(fù)雜的光學(xué)折射結(jié)構(gòu),只是有了相應(yīng)的蛋白和神經(jīng)
      ,因此便能感受光線(xiàn)
      。而外界刺激因素很多
      ,觸覺(jué)、冷熱
      、疼痛等等
      ,都是影響生物生存的因素,于是在生物的演化歷程中
      ,產(chǎn)生了相應(yīng)的蛋白
      ,然后又有了相應(yīng)的神經(jīng)。

      生物的適應(yīng)性和可突變的特點(diǎn)使得自然界的生物多種多樣

      ,分別有不同的神經(jīng)感知模式
      ,人類(lèi)這樣的生物行為復(fù)雜,所以產(chǎn)生了最為復(fù)雜的大腦
      ,也有了最強(qiáng)的自主意識(shí)
      ,這是人類(lèi)創(chuàng)造文明的物質(zhì)基礎(chǔ),而人類(lèi)的近親黑猩猩因?yàn)槟X不足
      ,因此還蹲在樹(shù)上樹(shù)下吃樹(shù)葉

      地球上的生命不是進(jìn)化來(lái)的,而是制造出來(lái)的

      。當(dāng)巨引源吞噬星系
      ,釋放能量信息照射到地球時(shí),地球上的生物跟隨巨引源的信息就被制造出來(lái)了
      。這巨引源真像是一個(gè)女人的子宮
      。這些星系就像是一個(gè)個(gè)男人的精子。地球上的生物都就是他們的影子
      。人類(lèi)也是在做萬(wàn)有引力工作
      。不僅僅是地球繞太陽(yáng)做萬(wàn)有引力。一切物質(zhì)都是在做萬(wàn)有引力工作
      。不過(guò)形式不同罷了
      。小到原子電子,大到星系團(tuán)都在做萬(wàn)有引力工作

      我們?nèi)祟?lèi)有一系列祖先

      ,可以一直追溯到近40億年前地球上剛出現(xiàn)生命時(shí)。大約10億年前
      ,簡(jiǎn)單多細(xì)胞動(dòng)物分化成兩個(gè)群體:一類(lèi)具有徑向?qū)ΨQ(chēng)的身體構(gòu)造(有頂部和底部之分
      ,但沒(méi)有前后之分),另一類(lèi)是兩側(cè)對(duì)稱(chēng)
      ,具有鏡像對(duì)稱(chēng)的左右兩側(cè)和頭端
      。兩側(cè)對(duì)稱(chēng)是大部分動(dòng)物所采用的方式。然后
      ,兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物在大約6億年前分化成兩個(gè)重要的群體:一類(lèi)進(jìn)化成了今天絕大多數(shù)無(wú)脊椎動(dòng)物
      ,另一類(lèi)的后代則是包括人類(lèi)在內(nèi)的脊椎動(dòng)物
      。在這兩個(gè)譜系分化后不久,動(dòng)物的身體構(gòu)造突然出現(xiàn)了驚人的多樣性
      ,即所謂的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)(Cambrian explosion)
      ,該事件在5.4億年前到4.9億年前的化石中留下了明顯的印記。這種進(jìn)化上的突然爆發(fā)奠定了復(fù)雜的人類(lèi)眼睛出現(xiàn)的基礎(chǔ)

      哺乳動(dòng)物眼睛在胚胎發(fā)育過(guò)程中也提供了它自身進(jìn)化起源的線(xiàn)索。加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校的本杰明·E·里斯(Benjamin E. R Eeseand)及其同事已經(jīng)發(fā)現(xiàn)

      ,哺乳動(dòng)物的視網(wǎng)膜神經(jīng)回路最初有點(diǎn)像盲鰻
      ,光感受器直接連接到輸出神經(jīng)元。經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期之后
      ,雙極細(xì)胞開(kāi)始成熟并插入到光感光器和輸出神經(jīng)元之間
      。如果脊椎動(dòng)物的視網(wǎng)膜果真是如此進(jìn)化而來(lái)——通過(guò)加入處理能力和成像元件,兩層結(jié)構(gòu)的
      、控制晝夜節(jié)律的生理器官進(jìn)化成視網(wǎng)膜
      ,那么哺乳動(dòng)物的視網(wǎng)膜發(fā)育次序完全符合人們預(yù)期的模式。因此
      ,似乎有理由認(rèn)為
      ,這一簡(jiǎn)單的早期發(fā)育階段,代表了進(jìn)化史上視網(wǎng)膜的雙極細(xì)胞回路以及晶狀體
      、角膜和支撐肌肉出現(xiàn)之前的那個(gè)階段

      03年時(shí),博士在德國(guó)海德堡與歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的德特勒夫·阿倫特(Detlev Arendt)討論過(guò)

      ,他的研究是人類(lèi)的眼睛仍然保留了彈狀細(xì)胞光感受器的“后代”
      ,但已經(jīng)發(fā)生巨大的變化,形成輸出神經(jīng)細(xì)胞來(lái)將信息從視網(wǎng)膜發(fā)送到大腦
      。該發(fā)現(xiàn)意味著
      ,我們的視網(wǎng)膜包含了兩類(lèi)光感受器細(xì)胞的“后代”:作為光感受器的睫狀光感受器細(xì)胞和轉(zhuǎn)化為輸出神經(jīng)細(xì)胞的彈狀光感受器細(xì)胞。將一個(gè)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)打造出新用途恰恰解釋了進(jìn)化是如何起作用的

      這些缺陷決不是照相機(jī)式眼睛不可避免的

      ,因?yàn)檎卖~(yú)和魷魚(yú)獨(dú)立進(jìn)化的照相機(jī)式眼睛沒(méi)有這些缺陷。事實(shí)上
      ,如果我們有缺陷的眼睛是由工程師設(shè)計(jì)的
      ,他們很可能會(huì)被解雇。從進(jìn)化的角度看
      ,這些看起來(lái)很荒唐的缺陷是遠(yuǎn)古時(shí)一系列步驟的后果
      ,每一個(gè)步驟對(duì)我們以前的脊椎動(dòng)物祖先(即使是在它們能看到東西以前)都是有益的。我們的眼睛設(shè)計(jì)不是明智周全的——但從進(jìn)化史上來(lái)看卻完全合乎情理

      其實(shí)

      ,你的提問(wèn)已經(jīng)說(shuō)出答案了
      。沒(méi)錯(cuò),就是“進(jìn)化”出來(lái)的

      什么叫做“進(jìn)化”

      ?就是“物競(jìng)天擇,適者生存”
      。這是自然界普遍存在的生命之理

      眼睛是用于“看”的,大腦是用于“思考”的

      。那么
      ,生物的生存競(jìng)爭(zhēng)中,什么情況下需要“看”和“思考”呢

      嚴(yán)格的意義上

      ,生存,就需要看
      ,需要思考

      各種動(dòng)物,是以不同的方式發(fā)現(xiàn)自己的食物的

      。但不外乎都是身體感官
      ,嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)
      、觸覺(jué)等等
      。僅僅是知道有東西存在,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的
      ,還要知道如何吃到
      ,或者跑掉。自己會(huì)動(dòng)
      ,對(duì)方也會(huì)動(dòng)
      ,那么怎么把對(duì)方吃到嘴里?就需要判斷了

      看到

      ,需要眼睛,因?yàn)檠劬Φ囊曇氨容^好
      ,能夠通過(guò)光線(xiàn)的改變
      ,覺(jué)察到變化物。相對(duì)比而言
      ,視力的應(yīng)用
      ,比單純的聽(tīng)力、嗅覺(jué)更直接。

      地球自然界有充足的陽(yáng)光

      ,實(shí)際上各種生物的生存
      ,都與光合作用有關(guān)。感受到陽(yáng)光
      ,轉(zhuǎn)換陽(yáng)光為生存能量
      ,其實(shí)不過(guò)是為最終“看到”陽(yáng)光,奠定了基礎(chǔ)

      思考也是一樣的

      。能夠思考,善于思考問(wèn)題
      ,總是比其它同類(lèi)多一些生存機(jī)會(huì)
      ,多一些逃生能力。久而久之
      ,肯定這類(lèi)生物存活率高
      ,也就“剩余”下來(lái)了
      ?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;虻靡詡鬟f。

      生存競(jìng)爭(zhēng)并導(dǎo)致生物發(fā)生改變/突變的源頭究竟是什么

      ?科學(xué)尚未有定論
      。但是生物界存在不斷的進(jìn)化,這是基本事實(shí)

      有可以改變的基礎(chǔ)

      ,這才是地球生物界存在的前提。

      于是

      ,為了生存的更好
      ,多一些食物,多一點(diǎn)生存空間
      ,“物競(jìng)天擇”
      ,進(jìn)化導(dǎo)向,越有利于生存競(jìng)爭(zhēng)的方式
      ,越能夠發(fā)展起來(lái)
      。于是,眼睛與大腦都應(yīng)運(yùn)而生
      ,而且越來(lái)越復(fù)雜
      ,越來(lái)越完善。

      哪里是進(jìn)化

      ,人類(lèi)就是外星人的后代

      日月為明

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