免子的眼睛为什么是红色的?
小兔(Rabbit)的眼睛本来不是红色的,而是黑色或深棕色的。不过,由于人类和所有哺乳动物在进化时,都会产生一些遗传变异,因此有时这些突变会出现在同一个物种不同个体之间。而眼睛颜色不同的基因通常就集中在与眼睛色彩有关的细胞中。这些细胞被称为色素细胞(Pigment cell),它们能够生成一种被称为色素的物质,从而影响皮肤、毛发和眼睛的颜色。
对于大多数哺乳动物来说,眼睛的色素细胞主要来源于黑素体(Melanosome)。这种颗粒中含有黑色的色素,它由一种称为酪氨酸酶(Tyrosinase)的蛋白质所激发,通过一系列的反应最终形成黑色素。 然而,对兔子进行的研究发现,其眼睛的色素细胞主要含有棕黄色的色素,而不是黑色的色素。这些色素是通过另外一类被称为非黑色素的色素细胞产生的[1-3]。与黑色素的合成途径相似,非色素细胞也需要酪氨酸酶来激活色素细胞的反应。不过,非黑色素并不是真正的色素,因为它不能吸收光源中的光能。它是一种无色晶体,需要在细胞内合成后才能转变为有色晶体,从而起到染色剂的作用。 那么,为何小兔的眼睛会是红色的呢?原来,小兔的眼珠上覆盖着一层薄薄的透明膜,这层膜是由睫状肌(Ciliary muscle)组成的。
当光线投射到这层透明的睫状体上时,部分光线会被反射回眼球,这部分光线经过折射后进入眼睛内部,最后形成我们看到的图像。 不过,如果光线经过此过程后被滤掉,我们就看不见东西了。因为人眼睛的晶状体是一个双凸透镜(Bi conical reflector),它可以聚焦光线,但如果这个双凸透镜被染成红色,那么所有经过它的光线都会被分散开,最后形成模糊的图像,人就会看不见东西了。同理,如果小兔眼睛的睫状肌被染成红色,那么光线就会被挡住,这样它就看不见东西了。但这种情况不可能长时间存在,否则小兔就无法生存了。
原因就在于,虽然视者无法直接观察到它们眼睛内的睫状肌,但我们能!所以我们可以很轻易地看到,当光线照射到它们眼睛里时,那些该收缩的睫状肌会收缩,该弹起的弹力纤维也会弹出。整个过程就像一个小小的高尔夫球练习器一样。 而一旦这些小玩具不见了,或是它们的位置发生了偏差(例如倒睫的情况),那后果便是灾难性的。这时,整个眼睛就像是一个无光的黑暗世界,没有任何的光线可以射入其中。