很多动物能看到紫外线,只是因为人类看不到
虽然人类处于食物链的顶端,但动物能看到的紫外线,人类是看不到的。 以花为例,我们可以欣赏不同花的美丽颜色,而蜜蜂可以通过花瓣上的紫外线来识别不同的花。鹩哥在人类眼中是完全黑暗的,但在它的同伴眼中,它的羽毛却闪着五彩缤纷的光泽。 左边是人类眼睛中,的鹩哥,右边是鹩哥眼睛中,的鹩哥。 在白雪皑皑的土地上,人们很容易忽略躲在中里的白色北极熊,但驯鹿却不同。它们可以避免被北极熊毛发反射的紫外线抓住并吃掉。虽然鲨鱼已经被科学家鉴定为高度色盲,因为它们的眼睛只能看到黑色和白色,但事实上,鲨鱼的视力比人类敏锐得多,它可以通过紫外线捕捉到隐藏在深海中的猎物。 看到这里,也许有人会说。人的眼睛看不到紫外线。是因为它们的眼睛没有动物的进化得好吗?其实并不是这样的。反而证明了人类的眼睛更高级。这到底是为什么?要找出原因,首先需要了解地球生物抗紫外线的发展过程。 3亿年前,地球上出现了 个生命。但是经过11亿年的发展,直到24亿年前,因为蓝藻的出现,地球上才有了氧气。 后来,随着地球大气层中氧气的增加,地球大气层中中的氧气含量与现在一样,只有4亿年前。 在地球大气中氧气含量不断增加的数十亿年间,地球上开始诞生了许多生命,随后许多复杂的多细胞细胞开始进化,于是地球上开始出现了动物和植物。但现阶段地球生态环境极其恶劣,对动植物 的紫外线直接穿透大气层。 也许是为了保护这些生命,随着氧气含量的增加,地球出现了可以用来阻挡紫外线的臭氧层。 中大气中臭氧浓度高的一层是臭氧层,地球大气中中的氧含量决定了臭氧层的含量。氧分子被太阳照射后,氧原子会分离出来,氧原子和氧分子结合的产物就是臭氧。因为臭氧比氧气重,所以会堆积在臭氧层底部。因为中的温度在着陆期间会不断上升,臭氧的氧分子和氧原子变得不稳定。这时,当暴露在长波紫外线下时,它会很容易被还原成氧气。在这个不断变化的中,臭氧层通 气和臭氧的不断变化来保持生态平衡。 科学仪器探测到臭氧层 紫外线对臭氧层的破坏虽然不致命,但对生物的影响很大。 紫外线不仅能破坏遗传物质DNA、蛋白质分子结构、RNA等,还能引起细胞变性甚至杀死细胞。 要知道,无论是动物、植物还是人类,都是由各种细胞分化而成的。一旦细胞变异或死亡,影响可谓致命。人类皮肤癌是紫外线的产物。 一种皮肤癌。 紫外线有不同的波长度,波长度越短,对生物体的 越大。举个例子, 当紫外线的波长度从纳米缩短到纳米时,对生物体内遗传物质DNA的损伤会增加4倍。 如果某种生物长期暴露在短波紫外线下,就会失去繁殖功能, 只会灭绝。我们在中日常生活中经常使用的紫外线杀菌灯,就是利用了短波紫外线的超强破坏力,杀菌效果高达99.99%。 普通紫外线杀菌灯 地球之所以能解决紫外线给所有生物带来的问题,首先取决于中大气中的臭氧层臭氧是吸收有害的短波紫外线的有力武器。在波,臭氧可以吸收几乎所有波长在纳米以下的短波紫外线(UVC),在波,臭氧可以吸收大部分波长在-纳米之间的中波紫外线(UVB) 只有对生命无害的纳米以上的长波紫外线(UVA)才能穿透臭氧层到达地面。另一方面,为了应对紫外线带来的危害,地球上的生物也通过进化产生了有效的防御机制。许多地球生物为了更好地生存,可以治愈紫外线本身造成的轻微损伤。 人类是对紫外线具有有效防御机制的地球生物之一。 臭氧层紫外线拦截示意图 人类的眼睛看不到紫外线,并不是因为进化成动物就能看到紫外线,证明人类是天选之子 动物能看到紫外线并不是它们的优势,因为在看到紫外线的同时,动物也付出了巨大的代价。因为紫外线会直接损伤动物的角膜,只会加速眼睛功能的衰退。科学家还通过调查发现,能看到紫外线的动物多为昆虫、鸟类、啮齿动物、许多哺乳动物等。紫外线不仅会加速他们眼睛功能的衰退,还会缩短他们的寿命。 [图片9] 蜜蜂的眼睛 当然,凡事都有例外。虽然鹦鹉也能看到紫外线,但寿命长达50年。因此,有科学家专门研究了鹦鹉的抗紫外线方法。然而,除了知道鹦鹉以独特的方式弥补紫外线造成的 ,没有科学家找到具体的方法。 鹦鹉的眼睛 人眼之所以看不到紫外线,是因为人眼内有晶状体,可以吸收紫外线,阻止其进入眼底。人眼中的晶状体,就像一个小小的臭氧层,会吸收对人类有害的紫外线。所以,人的眼睛其实是抵御紫外线 的最有力武器。此外,人眼中的晶状体具有一系列的氧化功能,含有多种镁和非酶抗氧化物质,既能保证晶状体吸收紫外线,又能保证其不容易被氧化损伤。 人眼结构示意图 以白内障为例,它会导致许多老年人头痛。它实际上是长寿的标志。因为他们眼中的晶状体,在长期抵抗紫外线后,有大量的抗氧化物质被消耗,最终导致可溶性蛋白质的减少。可溶性蛋白减少,不溶性蛋白增加, 晶状体开始变得不透明。所以白内障老人看东西会变得浑浊。 白内障后人眼 实验证明,紫外线对人的眼睛有 ,不仅会引起白内障,还会使眼球晶状体受热变形。相关科学家做过统计。臭氧层中的臭氧每减少1%,全球白内障的比例就会增加0.6%-0.8%。这意味着全世界将有10,至15,人因白内障而失明。 因此,除了依靠人眼的晶状体来抵御紫外线带来的 ,我们还需要做好环境保护,保护我们的臭氧层。 科学家探测到地球臭氧层的变化 当得知动物靠紫外线看东西时,很多人都很好奇。如果人类能看到紫外线,我们看到的世界会变成什么样? 其实知道答案很简单。你可以看看《睡莲》这本书,它是法国, 画家奥斯卡克劳德莫奈,晚年写的。看了这张图,你就知道人类能看到紫外线的时候,世界是什么颜色了。 奥斯卡克劳德莫奈 因为在晚年,奥斯卡克劳德莫奈患有严重的白内障。为了重新看清这个世界,他不得不做了两次摘除晶状体的手术。手术虽然成功,但也带来了很大的副作用。 手术后,奥斯卡克劳德莫奈的眼睛不能吸收紫外线,这意味着他能看见紫外线。 看到紫外线后,他画出了 的《睡莲》系列作品。发现他在《睡莲》《中》中使用的色调与他之前画作中使用的色调完全不同。 法国 画家奥斯卡克劳德莫奈晚年作品《睡莲》 总之,当地球上的生物开始对紫外线造成 的时候。 人类已经率先进化出一种可以吸收紫外线的镜片。这样虽然人类看不到紫外线,但是可以大大延长人眼的使用寿命,减少紫外线对人体的 。这不仅是人类与地球上其他生物的重要区别之一,也是人类能够始终站在食物链顶端的原因之一。因为人类的进化往往更快更高级。 预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇 |
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