用简单的实验验证人眼的神奇功能

2012-04-29迟福江

中学生物学 2012年10期

关键词：瞳孔光线视网膜

迟福江

眼睛是人体最重要的感觉器官之一，90%的外界信息来自眼睛。人眼有很多奇特的功能可以用简单的实验来验证。

1 主眼与副眼

1.1实验

将左手轻松握拳，双眼通过拳眼的小孔同时注视某一固定的小物体，左拳不动，用右手遮住一只眼，单眼判断，哪一只能通过拳眼的小孔看到小物体即为主视眼。

1.2分析

左右眼在功能上有主次之分。主眼（又叫主视眼）是指一眼较另一眼在视觉输入上占优势地位。主视眼所看到的东西会被大脑优先接受。人的大脑习惯性利用主眼的成像来分析和定位物体，主眼由于运动多，获得的补给也多，往往发育的比副眼好。实验证明，大约65%的人是以右眼为主的“右视眼”，约32%的人是以左眼为主的“左视眼”，只有3%的人两眼不分主次。

主视眼形成的原因目前尚不十分明确，初步认为主视眼的形成与屈光不正的程度、视觉发育过程中不同信息的调控、用眼习惯有关。

2 瞳孔缩小和放大

2.1实验

用手电光照射眼睛，瞳孔会很快缩小，关闭手电后，瞳孔慢慢变大；从黑暗处到光线较亮的地方，很快就能看清物体，而从明亮处到黑暗的地方，要用长一些的时间才能看清物体（如开车进入黑暗的隧道和从黑暗的隧道出来）。

2.2分析

瞳孔反射是由于各种刺激引起瞳孔的直径发生变化的反射，可分为缩瞳（瞳孔缩小的状态）和散瞳（瞳孔散大的状态）两种情况。瞳孔的缩小和散大由虹膜控制。虹膜由两种平滑肌纤维构成，缩瞳肌受动眼神经中副交感纤维支配，散瞳肌受交感神经支配。当进入眼的光强度增加时，瞳孔缩小（约1s内完成），当进入眼的光强度减少时，瞳孔散大（约5s内完成），以此调节到达视网膜的光量。

3 暗适应与明适应

3.1实验

如果长时间在明亮环境中突然进入暗处时，最初看不见任何东西，经过一定时间后，视觉敏感度才逐渐增高，能逐渐看见在暗处的物体（这种现象称为暗适应）。相反，长时间在暗处而突然进入明亮处时，最初感到一片耀眼的光亮，不能看清物体，只有稍待片刻才能恢复视觉（这称为明适应）。

3.2分析

原因是眼睛底部的视网膜上有两种细胞，一种是圆锥体，一种是细长杆状的。这两种细胞都包含一种蛋白叫做视紫红质，也就是一种由视黄醛和视蛋白结合而成的结合蛋白，是一种感光物质。圆锥体细胞负责白天看东西，细长杆状的细胞则负责晚上看东西。有光线照射的时候，眼睛中的这种蛋白就会发生结构变异，引发神经传导，使得大脑成像，同时视紫红质消失。视紫红质的消失会导致对光不敏感，这时候从明亮的阳光下走进黑暗的房间会看不清东西。但是如果体内有足够的维生素A，视网膜和肝脏酶就会促进视紫红质再生，使得眼睛重新感光，也就能看清物体。视紫红质能够再生是因为视黄醛是由维生素A氧化形成的，是维生素A的醛化物，视黄醇又是组成视紫红质的蛋白之一。所以当身体内缺乏维生素A的时候，就会导致视紫红质再生得慢，或是无法再生，这时候就会得一种病，叫“夜盲症”。

反过来，如果长期处在暗处，突然间暴露在明亮的光线下，就会刺激眼睛内视紫红质大量分解，就会眼前一片黑，什么都看不见。因此解救那些被困在塌掉的矿洞里的工人的时候，都要给他们眼睛蒙上黑布后，再让他们出来。

4 视网膜上的生理盲点

4.1实验

（1）在一张白纸上，画两个点，点可以稍微大点，要是眼睛近视那就再大点。两点距离7-11cm，把画好的亮点平行放置于眼睛前一段距离。

（2）捂住自己的一只眼睛，如果捂住的是左眼，那么就用右眼看纸上左边的点。

（3）前后稍微移动你的脑袋，眼睛要看着你看的这个点，当然，余光可以看见另外一个点，但是在某一个距离，会发现余光里的那个点消失了！

4.2分析

由于人眼的视神经是在视网膜前面，它们汇集到一个点上穿过视网膜连进大脑，如果一个物体的像刚好落在这个点上就会看不到，称为盲点。当用两只眼睛看东西时，同一点的反射光线到达左右眼睛的视网膜上的位置不一样，即使一条光线正好在盲点，另一条光线也不会在另一只眼睛的盲点，因此看见的都是完整的图像。

5 复眼

5.1实验

拿一根不细不粗的线，如耳机线。然后闭上一只眼睛，将耳机线凑到“眼前”，这时候，将会发现，人眼是可以“透过”耳机线，看到“后面”的东西的，而且就算是它编成了“网状”，也依然能够透过它，看到背后的东西。然而“摄像头”是不行的，会被“挡住”的。

5.2分析