为什么这么多人需要眼镜?

2022-02-21 11:40:26

在我很小的时候,学校给了我一个任务,要我写一篇关于游隼的报告。关于这只鸟的一个有趣的事实是它';它的速度相当快:当鸟发现猎物时(有时从一英里外),它可以进入高空潜水,达到超过200英里/小时的速度,并从半空中抓取猎物(如果你有兴趣观看这样的狩猎视频,你可以在这里查看)。如果视觉不是特别敏锐的话,游隼在定位和捕获猎物方面的能力就会大大降低:视力的衰退可能会导致一开始就看不到猎物,或者如果距离和动作不够远,就无法捕获猎物;没有被正确跟踪。出于这个原因,我怀疑(尽管不是肯定的)你';我会发现很少有游隼视力不好,它们的生存在很大程度上取决于视力。这些鸟类可能不需要矫正镜片,比如人类在现代环境中经常依赖的眼镜和隐形眼镜。这引发了一个相当有趣的问题:为什么这么多人戴眼镜?

我';在这种情况下,我指的不是随着年龄的增长视力的普遍退化。随着生物体的衰老,它们的所有生物系统都应该以越来越规律的方式崩溃和失效,眼睛也不例外。至关重要的是,所有这些系统都应该或多或少地同时崩溃。这是因为';It’如果肝脏在60岁时停止运转,那么一个身体投入大量代谢资源来维持一个完全健康的心脏将持续100年,这一点毫无意义。如果肝脏死亡,包括健康的心脏(或眼睛)在内,整个身体都会死亡,因此,以不同的方式分配这些开发资源是合适的。人类视力低下所带来的谜团则大不相同,因为视力低下可能在生命早期发展,通常在青春期之前。当你在生命早期观察到明显的不适应发展时,这需要另一种解释。

那么,如何解释为什么人类的视力在生命早期显得如此黯淡(超过20%的青少年使用矫正镜片)?我们可能会考虑一些可能的解释。首先是视力没有#39;一段时间以来,视力对人类的影响一直非常重要,这意味着视力差对人类没有明显的影响;人类生存和繁殖的能力。从表面上看,这是一个相当不可信的假设,这不仅是因为视觉对于导航世界似乎相当重要,而且还因为它应该预测视力差应该是一个普遍存在的物种。虽然20%的年轻人使用矫正镜片的成本很高,但眼睛(以及与视力相关的大脑区域)是昂贵的生长和维护器官。如果他们真的不是';周围的人并不重要,那么我们可能会认为每个人都需要眼镜才能看得更清楚,而不仅仅是一小部分人。人类没有';它看起来不像是在远离阳光的洞穴中生活了好几代后失去视力的穴居人。

另一种可能性是视力对它很重要;It’s adaptive to have good vision,但是人';有时,由于发育障碍,例如感染性有机体,人类的眼睛无法正常发育。虽然这不是';t原则上不可信众所周知,传染源会破坏发育,导致失明、耳聋,甚至死亡。在极端情况下,需要矫正镜片的人数似乎有点高,这是由某种感染引起的。此外,随着时间的推移,需要戴眼镜的幼儿和成年人的数量似乎一直在增加,随着医学知识和技术的不断进步,这似乎有些奇怪。如果对眼镜的需求是由某种传染源引起的,我们就需要不知道它的存在,而不是意外地用抗生素或其他类似药物治疗它。此外,我们可能认为戴眼镜与其他发育压力迹象有关,比如身体不对称、智商低下或其他类似结果。如果你的免疫系统没有';如果你不能击退那些伤害你眼睛的细菌,那么它可能还不足以击退其他破坏发展的感染。然而,近视和智力之间似乎存在正相关,这在疾病假设下是很奇怪的。

第三种可能的解释是,视力对人类来说确实很重要,但我们的技术已经缓解了使其保持敏锐的选择压力。换句话说,自从人类发明了眼镜,并为那些看不见的人提供了克服这个问题的拐杖,任何与视力低下有关的生殖缺陷都被有效地消除了。它';这是一个有趣的假设,可以预测人们#39;随着矫正镜片的发明和/或普及,人群的视力开始恶化。因此,如果眼镜是在1300年左右在意大利发明的,那应该会导致意大利人口#39;英国人的视力越来越差,随之而来的是其他文化的视力,眼镜在这些文化中传播开来,但并不是在传播之前。我不';我不太了解不同文化中不同时间的视觉历史,但某种东西告诉我,这种模式不会';如果可以评估的话,我就不来了。在很大程度上,这种直觉是由相对短暂的历史时间窗驱动的,从眼镜发明到后来的改进、足够数量的生产、全球分布到今天。只有大约700年的时间,所有这一切才能发生,并减少对视力的选择压力,这不是';时间不多。此外,似乎有证据表明,近视在人群中的发展速度相当快,有时甚至快到一代人:

那';选择压力的放松太快了,不能对变化负责。

这就引出了我今天要讨论的最后一个假设:进化不匹配假设。如果现代环境在某些关键方面与人类祖先所面临的典型环境不同,那么人类可能会沿着非典型路径发展。在这种情况下,身体(隐喻性地)在发育过程中期待某些输入,如果它们没有';事情可能会很糟糕。例如,有人提出,人们会产生过敏,部分原因是卫生条件的改善:我们的免疫系统预计会出现一定程度的病原体威胁,如果不存在,可能会导致我们的免疫系统攻击不适当的目标,如花粉。

在这方面,似乎确实有一些有希望的证据来理解人类视觉问题。Rose等人(2008)的一篇论文报告了两个年龄相似的中国儿童样本的近视情况:628名生活在新加坡的儿童和124名生活在悉尼的儿童。在新加坡居住的人中,29%的人表现出近视,而在悉尼居住的人中,这一比例仅为3%。当你认为父母的近视率相当可比时,近视率的这种巨大差异是完全陌生的。在悉尼/新加坡的样本中,分别有32/29%的孩子没有父母患有近视,43/43%的孩子有单亲患有近视,25/28%的孩子有双亲患有近视。如果近视仅仅是遗传基因突变的结果,那么各国之间的近视发生率应该是';不要像它们那样不同,从上面取消假设一和假设三的资格。

在研究各国之间近视的行为相关性时,有几个因素在统计上是显著的,但实际上并不显著,包括阅读的书籍数量以及花在电脑或电视上的时间。两个样本之间唯一明显的行为差异是孩子们倾向于在户外度过的小时数。在悉尼,孩子们平均每周外出约14小时,而在新加坡只有3小时。那么,可能是这样的,人类的眼睛需要暴露在户外活动提供的某种刺激下才能正常发育,现代文化的一些新奇方面(比如孩子们小的时候在学校花很多时间呆在室内)减少了这种接触(这也可以解释前面提到的智商相关性:更聪明的孩子可能会更早地被送到学校)。如果这是真的,我们应该预料到,在孩子们小的时候给他们更多的户外时间可以预防近视,事实上,这似乎是真的。

当关键的适应机制在生命早期似乎沿着一条非典型的路径发展,最终使他们在发挥功能方面变得更差时,人们应该感到奇怪。了解哪些类型的生物学解释可以解释这些早期适应不良的结果,有助于你了解从哪里开始搜索,以及需要寻找什么样的数据模式。

K.罗斯、I.摩根、W.史密斯、G.布卢茨基、P.米切尔和;Saw,S.(2008)。新加坡和悉尼华裔学生的近视、生活方式和学校教育。眼科档案,126527-530。