古往今来，对眼睛的修饰从未停止。从古埃及浓妆艳彩的眼影到现代缤纷繁多的眼部“改造”项目，其实体现着它们在人类面部的显要地位。

常言道:“眼睛是心灵的窗户”。为什么这么说呢？因为它们是五官的重要组成部分，也因为人们常通过眼睛来互相沟通、传递讯息。从折射到物体上的一束光，到我们脑海里形成的物体图像，所以我们“看到”了东西。这样一个过程，眼睛是如何被“设计”出这样精密的元件的呢？

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感光基因，眼的基始

从拥有感光基因的细胞开始，眼睛的演变历经数亿万年。虽然任何人无法看到进化本身，但可以据此追根溯源，还原这一漫长的演变过程。

所有眼睛都是单次起源的产物，Pax 6基因家族主导了所有眼睛的发生。光敏细胞发育基因可以在单细胞生物中发现，也可以在动物王国中发育出复眼、透镜眼等多种类型，并通过基因代代相传。

相信吗？从某种绿藻中提取出“感光基因”经改良后被注射到色素性视网膜炎患者的玻璃体中，再配合上特制眼镜就能重获得一部分视力。这并不是科幻奇谈，而是如今自然界的神奇和光遗传学创造出的奇迹。

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感光细胞让生物能辨别光的方向

达尔文提出“适者生存”的概念，而拥有感光器官无疑是一项相对优势。

因此，我们遥远的祖先必须进化出连续的结构，以光感知的目的，并为随后通过神经系统处理信号奠定基础。

眼睛的最早形式只是一个单一的具有感光蛋白色素的细胞。感光细胞接受光线刺激，受体吸收传入光子的能量，改变了碳原子的空间排列，离子通道内膜被打开和关闭，激发了前体受体细胞内的潜力。色素细胞则遮挡另一面的光线，使生物能辨别光源方向。

而这种初级的“眼”只能从黑暗中辨别光线。譬如眼虫仍然保留着由一堆感光细胞聚集在一起形成的眼点结构。

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“眼”开始感受物体影像

为了保护脆弱的感光细胞，从寒武纪开始一部分生物眼点开始凹陷，随着凹陷加深形成小孔。而根据小孔成像原理，视觉影像形成。

殊途同归，还有一部分生物将数不胜数的单眼收集来的影像进行整合，形成完整图像，这便是如今复眼的起源。时至今日，我们熟知的很多昆虫都是具有复眼结构，如蜻蜓，苍蝇等等。

在寒武纪末期，具有更为复杂眼睛的捕食者一跃成为食物链的顶级猎手。

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如何使成像更清晰

时间继续演进，脊椎动物在早期鱼类的眼睛基础上继续发展。

根据光学定律，焦距越短，成像越大，看到影像部分却很少。反之，焦距越长，成像越小，看到的影像更全面。

焦点长度较小的镜头有着更大的深度，但却只有较少的空间为成像传感器。而高分辨率的大焦距的镜头眼睛必须反复重新聚焦， 体现在他们的目光在物体上不断移动， 变化距离。随着进化的深入，更高级的动物发展出通过改变折射指数和焦距，来达到调节清晰影像的目的。

回到人类的眼睛上，人眼的折射是将平行光聚焦到视网膜上，通过改变凸透镜曲率的半径，聚焦后清晰的影像被投射到视网膜上而后该信息又被神经节细胞传递到大脑，于是乎，我们“看见”了世界。

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动物眼中的世界

动物的眼睛具有惊人的多样性，如相机眼、复眼、镜眼、套迭型眼睛等等。

眼睛位置和大小的不同往往也反映出动物的不同生活方式。比如变色龙的眼睛没有上、下眼睑，但却拥有一个锥形结构，其上的一个小开口，大小正好容得下它们的瞳孔。因此变色龙可以同时看方向完全不同的两个独立物体。这种视觉优势使它们特别擅长捕捉正在飞的昆虫。

在所有拥有彩色视觉的动物中，颜色信号扮演重要角色。他们的眼睛被改编成选择喜欢的伴侣或搜索特定色调的食物。基于受体数量的不同，他们可能会甚至体验隐藏在我们身边的颜色。

比如狗无法区分红色和橙色，但他们可以清楚地看到蓝色和紫色以及紫外光。此外，它们还能区分40个灰色的阴影。

写在最后：

综合而言，眼睛从一堆感光细胞脱胎而出，历经沧桑，穿过悠长岁月，让我们尽享多姿多彩的世界。亿万年进化出的眼睛，短短时间内就整发炎、变近视未免可惜。这一份大自然精心设计的杰作，还请好好爱护它吧。