生命系统的结构的各层次的例子

生命系统的结构的各层次的例子
生命系统的结构的各层次的例子

生命系统的结构的各层次的例子
人体的奥妙——证明上帝存在的例证
　　尽管目前医学对人体的理解仍极有限,但仅就现有的知识而言,已足够使我们对人体结构和功能的精妙赞叹不已了.人体的每一系统、每一器官都是造物主的杰作,即使那些貌似微末之物也无不具有深刻的用意.例如人体的毛发有多种,而各有不同的形态和功能,混乱不得.头发是为了保护头部,兼具美观的功能,所以它可以长得很长.圣经上说,长头发是女人的荣耀,所以女人极少有秃发.眉毛是为了分流汗和雨水,不使流入眼内,故位于眼睛上方而分向两侧.睫毛是为了防止尘沙异物进入眼内,故生于上下眼睑的边缘,而且以特殊的弧形弯向前方,这样就不致妨碍视线,闭眼时可以上下交连而不致刺向眼球.眉毛和睫毛如果长得过长就会妨碍视觉,所以它们永远不会长得像头发和胡须那样长.鼻毛是为了过滤呼吸的空气,所以生于鼻孔的内面而斜生向外.如果向内,异物就易进难出了.腋毛是为了克服局部磨擦及帮助汗液蒸发,如果没有腋毛,人就得整天高举双臂,否则局部皮肤必将因磨擦和潮湿而发炎.腋毛根据其功能要求,既不能长得像头发那样长,也不能像眉毛那么短,且细软而卷曲.如果长得粗硬而刚直,岂不要把皮肉扎伤?人的肠道上皮也生有纤毛,这些纤毛则一概向下生长,而且能互相协同颤动,其颤动波也是自上而下,以便推动肠道内容物下移.气管和支气管的上皮也生有纤毛,但其生长和颤动的方向却和肠道相反,一概向上倒长逆行.因为只有这样,才能将痰液向上推送到喉部吐出.如果按照通例向下,则气管和支气管将被痰液堵塞,人就活不成了.
　　我们再以人体的两个简单的反射活动为例.当鼻腔或气管有异物侵入时,会分别引起喷嚏和咳嗽两种保护性反射,其目的均为排除异的.但因两者情况有所不同,其反射方式也大有分别.鼻腔异物不是一种紧急情况,所以喷嚏反射可以从容准备.首先以慢相吸气开始,张口,软额上提以阻断鼻腔,经口吸入足量空气,然后胸腹腔急剧收缩,迫使肺内空气快速喷出,当喷气达到高潮时,舌体突然上举将口腔堵塞,迫使气流由鼻腔疾射而出,从而将异物自鼻腔排除.然而如有异物进入气管,则是一种极为紧急的情况,如不及时排除,即有性命之忧,时机间不容发,更绝不允许吸气,否则将使异物更加深入而造成窒息.所以咳嗽反射没有吸气动作,而是声门立即紧闭,同时胸腹腔爆发性收缩,使肺部现有的余气压力剧增,当气压达到最强之际,声门突然开放,肺内气体爆射而出,将异物由气管经声门冲出至咽部,此时软额上提,将鼻腔隔断,使异物经口吐出.如果此时舌体与软额的动作与喷嚏时一样的话,则由气管排出之异物将由后鼻孔进入鼻腔,成为鼻腔异物,引起另一场麻烦.在以上两种反射活动中,身体各个部位必须严格协调配合.任何环节的失调,均将导致整个反射活动失败,其后果可能极为严重.所以这些活动决不是随意的,而是严格按照功能要求和既定的程序进行的.这种程序并非由学习或练习而成,而是与生俱来,即在每个人出生时,这一程序已存在于脑神经结构(神经核)中.否则 ,婴儿将不能存活.
　　根据目前高度发展的电脑技术,人们可能以人工方法模拟这些活动.但要做到这一点,必须具备三项条件：(一)模拟人体口鼻、咽喉、胸腹腔等吸气、排气及传感的装置；(二)模拟神经和系统的中央控制设备(电脑及输入输出网络).以上两项即所谓"硬件".但仅有硬件还不够,还必须要有"软件",即(三)一个严格按照要求编制的程序(Program)以控制各个环节的活动方式和顺序,使之协调无间,三者缺一不可,否则整个反射活动将不可能实现.这种程序软件本身并不是物质结构,而是一种智能的运用,是纯粹的精神产物.如果没有智能的运用,就不可能有程序产生,这样,我们要问,电脑的程序是由人编制并事先储存于电脑之中的,那麽人脑中的控制程序是谁编制并呢预先储存在人脑之中的呢?喷嚏和咳嗽不过是最简单的例子,其实人体生理、生化、病理的自动控制活动不计其数,且大多数比咳嗽等外在反射活动精细复杂得多,有些至今人类尚不能窥其堂奥.请问这些精微深奥的控制程序又是从何而来呢?
　　我们再看看人的感觉器官.人为什么要有两只耳朵?原来一只耳朵不能辨别声音的方向,两只耳朵分处于头部两侧,声音到达两耳的时间就有了先后,人脑根据这一微小的时差,即可判断声音来自何方.听觉器官最外面是耳廓,它可以使声音集中进入外耳道.耳廓内有一层薄薄的软骨,以保持其应有的形态,而且有良好的弹性,遇到碰撞也不会损坏.如果没有软骨,耳廓就只有两层软软的皮垂挂在头部两侧,毫无用处.如果是这么薄的硬骨,则一碰就要折裂,侧卧睡觉也会把耳廓压碎,那么人人的耳廓都要残缺不全了.外耳道外段有茸毛,可防尘沙；内段则分泌盯聍以防虫蚋.如有异物进入外耳道,所引起的反射动作就不是喷嚏或咳嗽,而是摇头,以便将异物甩出.因为外耳道是个盲管,不可能用气体排除异物.
　　为什麽鼻腔异物不引起摇头反射以排除异物呢?那是因为人类的鼻腔几乎位于头部中央,摇不能产生足够的离心力,而且人类的鼻孔向下,不适合用摇头排除异物.声音产生于物体的机械振动,通常靠空气的波动传播,是为声波.人耳实际上就是一具精密的机械振动监测器.在内耳内有一系列大小不等的键板,各与一定的音频谐振而产生相应的神经脉冲,大脑即根据这些脉冲的特征辩识声音的强度,音调和音色.
　　值得注意的是人体的感觉器官很多,却只有内耳处于最厚重坚实的骨质,即颞骨的岩部之内.其原因是在各种感觉器官中,只有耳的功能是监测机械振动,这样就必须有一个相对固定的座标,否则就无法检测.如果内耳是处于软组织之中,则声波到达时,内耳将随之波动,一如水上浮萍,那就什么声音也听不到了.然而内耳既位于坚实的骨质之中,也就不能感受空气的波动,所以必须先把空气的疏密声波还原为机械振动,然后传送到内耳.而在外耳道的底部与中间果然就有这样一个还原装置,即鼓膜.鼓膜的面积相当大,可以接受足够得空气压力,其质地又菲薄如纸,可随外来声波振动自如,而且它又相当坚韧,推动传送装置.中耳槌骨的长柄附着于其内侧,槌骨柄的拉力使鼓膜轻度内陷,以维持相当的张力,这使鼓膜能准确地将外来声波还原为机械振动,而且不论外界温度如何变化,其振动特性不受影响.声波还原为机械振动之后,还必须通过刚性物体将之传导至内耳.人体各种组织中最具刚性者莫如骨骼,但一般骨骼都太笨重,且有厚重的软组织包裹,完全不适于作音频振动,然而在鼓膜与内耳之间的鼓室内,却有三块独特的超微型骨骼,形体极轻巧,大小仅以毫米计,且几乎完全暴露于鼓室空气之中,互相以韧带连接为一弧形的传导链,具有优良的音频振动特性,可将鼓膜的振动准确地传送至内耳.这一传送装置既可将较弱的振动适当放大,又可缓冲过强的声波.所有这一切,都是完全符合声学物理要求的高超设计.
　　听觉器官的巧妙尚不止于此.例如为了使鼓膜能随外来声波自由振动,鼓膜的内外两则必须都是空气,因此中耳有一个充满空气的鼓室.如果鼓室也像其它体腔一样为液体所充满,则因液体不能压缩,鼓膜将根本不能振动.而且鼓室不但需要充满空气,还必须有适当的管道与外界相通,以使鼓室的静态气压与外界大气压平衡,否则,鼓室的空气将逐渐被吸收而导致鼓膜严重内陷或破裂而丧失功能.当外界气压变化时(如登山、潜水、飞机升降或天气剧变等),也将引起不适和听觉障碍.但中耳却又不能像外耳道或鼻腔那样直接向外界开放,因为这样将使外界的声波同时经由外耳道和中耳管道到达鼓膜的内外两侧,使声压互相对消而不起作用,以致鼓膜根本不能振动,因而也就不能产生听觉.这样,中耳与外界通连的方式就成为大费周章的难题.但人体却以一个巧妙无比的设计解决了这个难题.那就是使中耳通过一个半开放的管道开口于咽部后上方的两侧(即所谓"耳咽管").平时耳咽管是闭锁的,只有在作知咽动作时才暂时开放,使中耳的气压得到间歇性平衡调整,吞咽完毕,仍旧闭锁.出进食以外,人体每隔一定时间都要不自觉地作一次吞咽动作,即使睡眠时也不例外,这样中而的气压就可时时得到调整,不致影响听觉.而且在吞咽时,吞体和软颚必然上举,将口腔与鼻腔阻塞,使咽部暂与外界隔绝,这样在耳咽开放的瞬间,咽部的空气虽可进入中耳,但外界的声波却被隔断,不致由此进入中耳,故听觉可始终不受干扰,随时接受外界音响和语言的信息.除了咽部以外,再也没有任何其它部位能够如此恰当地满足听觉器官的特殊要求.咽部本是消化和呼吸道的结构,并不属于感觉系统,但它却能与听觉器官如此巧妙地配合,实令人不得不承认人体的构造实系出于一个极其高明的总体设计.
　　内耳前庭部分是控制体平衡的器官.该处有三个互垂直的半规管.当人体失衡时,半规管便产生平衡脉冲,通过延脑的平衡中枢激发相应的反射动作,以使人体恢复平衡,并避免可能的伤害.这也是先天的本能反射之一.为什么半规管不是两个或四个,而恰巧是三个,而且又互相垂直呢?其理由至为明显：因为人是生活在三度空间之内,可以有前后,左右和上下三种互相垂直的运动方向,故必须有三个互相垂直的半规管才能全面监控.少于三个不够用,多于三个不需要.可见所有这些精确而巧妙的结构和功能,一概体现着高超的智慧,决不可能是偶然的产物.
　　视觉是人体最重要的感觉,它所提供的信息量,超过所有的其它感觉的总和.视觉是图象和空间的感觉,视觉器官必须具有最精密、最准确、并与其它感觉器官迥然不同的结构.因此,不论从胚胎发生学还是神经解剖学的观点看来,眼睛的主体结构实在不是一个普通的感觉器官,而是大脑皮层的一部分.所谓视神经也与其它脑脊神经全然不同,在本质上它是大脑的内部结构,以供传送最复杂最精细的视觉信息.从功能上看,眼球很像一部精密的照相机.由感光细胞组成的视网膜相当于底片；晶体、虹膜和角膜就分别相当于镜头、光圈和滤光镜.但它的精确性和自动调节功能则为任何高级的照相机所不及.例如,目前照相机的镜头都用特种玻璃或硬塑料制成,其焦距都是固定不变的.在拍摄距离不同的景物时,必须时时调整镜头的前后位置,否则,就不能在底片成像.但这一方法十分笨拙.试想,如果人的眼睛也以同样方式调节,那么当我们注视距离不同的景物时,眼球就要忽而凸出,忽而凹进,不仅形貌不雅,而且也将严重伤害眼部的健康和功能.然而人眼的晶体则是透明的弹性胶状体,可根据景物的距离,随时自动调节焦距,以保证所有目标均能在视网膜上准确成像而不必改变晶体的位置.这种自动调节功能,是任何照相机都无法做到的.
　　如以现代电视技术的角度观察,则眼睛更像电视摄像机,但它又比任何摄像机更精确万倍.因为电视图象是由密集的像素(明暗不等的光点)所组成,目前最好的电视画面也只有几十万个像素,但人眼的像素却有二百亿.惟其如此,人的眼睛才能明察秋毫之末.然而不管多么精确清晰,它本身仍只是一幅平面图像,每双眼睛的视觉图像并不能给人以立体感.如何将这一平面图像转化为立体图像并产生空间感,乃是形成完整视觉的关键所在.但怎样才能完成这一图像转化,却绝非轻而易举之事.在很长时间内,人们对此百思不得其解,后来才逐渐认识到人体在此所展现的智慧和技巧实在精妙绝伦,那就是将两只眼球所摄得的平面图像同时输入一个神经中枢,加以对比分析,利用因两眼位置不同而产生的微小视角差来判定物象的距离,以产生空间感,并组成立体的图像.这就是为什么人必须要有两只眼睛才能有完整视觉的原因所在.正是根据这一理解,人们才制成了立体电影.这仅是视觉形成的外部过程,对于视觉中枢内部的运作过程,至今人们仍不甚了了.我们不能不承认,人体结构和功能的奥妙,实在远在人类的智慧之上.
　　利用两眼遥视角差以判定距离,实际上是一种精密的、自动的三角测量术.要做好精确的测量,必须要有两个前提：(一)两眼必须同时瞄准一个目标,否则将出现复视,即将一个物体看作两个.为此,眼球的外面配备有最完善的神经肌肉系统,使眼球成为运动最为灵活准确的器官；眼球内部睫状肌则可随时调整晶体的折光率,针对目标聚焦,形成最清晰的图像.(二)两眼球的视网膜必须互相严格对应,否则,两眼球的图像将无法对比,而且两眼的对应图像又必须同时传输至同一个视觉中枢,方能进行对比分析.大脑的视觉中枢有左右两个,分司视野两侧.视野左侧的景物经瞳孔映入两眼球右侧的视网膜,两眼的这一对应影像经视神经同时传入大脑右侧面的视觉中枢.视野右侧的景物则映两眼球左侧的视膜,其对应影像亦经视神经同时传入大脑左侧的视觉中枢.两视觉中枢对来自两眼的对应影像同时进行对比,从而产生全视野的立体影像效果.人体两侧器官外侧对应,例如两脚的互相对应.唯独视网膜却是同位对应,即左侧与左侧对应,右侧与右侧对应.因为光线直射,非如此,视觉中枢就得不到互相对应的景像,也就不能产生协同视觉.而且两眼视网膜的结构对应,必须极其精确,毫厘不差,否则将使两眼的对应影像不能互相符合.以致模糊不清.另外,为了使两眼的对应影像能够传导至一个视觉中枢,这样,视神经就必须有相应的特殊结构以实现影像的交叉传送,这就是视神经所独有的"视神经交叉".这是所有其它脑脊神经都没有的,因为所有其它神经都不处理图像和空间的信息.如果我们用电脑和摄像器来摸似人体的视觉过程,则电脑的输入网络也非有这样一个类似的交叉不可,绝对不可能有任何其它不同的设计.综上所述,可见人体的所有器官结构和功能,都无一例外地显示出极其高超的智慧模式,都各有其必须如此的充分理由.
　　有人以为人体也有一些似乎无用的器官,如胸腺、阑尾、扁桃体和尾骨等,说明人体的结构未必尽皆合理.人们曾经认为这些器官没多大用处,反而容易引发疾病,如阑尾炎、扁桃体炎等.如把这些器官切除,对人体也无多大影响.过去人甚至把这些器官切除,对人体也无多大影响.过去 人甚至把脾脏等等也归入此类.在历史上,所谓"无用器官"的名单曾一度长达百余种之多,实在惊人.但这个名单之所以如此之长,并不是因为这些器官无用,而是因为人们无知.随着人们对人体认识的加深,绝大多数器官已自这个名单中一一剔除,于今已所剩无几了.有些人认为这些器管是人类进化的遗迹,即所谓"废物退器官",并以此作为进化论的证据之一.但显然这是误解.现今人们终于明白并无所谓"废退器官",只是人们对这些器官的认识不足而已.例如胸腺,过去们不知道它有何用处,现在则明白它是人体对抗内外感染源的预警器,它们对感染较敏感,可以提前启动人体的防御机制,以防止更严重的 感染,所以它们在保持人体健康方面功不可没.又如尾骨如果发生骨折,也将造成很大的机能障碍,说明尾骨也有它的功能,并非可有可无.至于引发疾病,则人体任何器官都可患病,连心和脑也不例外,你不能因此便说心和脑有害无益.有些器官对人体的影响诚然不像心和脑那样直接而重大,去除之后不致立即危及生命,但这并不表示它们没有功能.正如人若失去手和脚,也并不直接危及生命,但无疑却是人体的残缺.
　　在了解了人体结构和功能的高超智慧性质以后,人们自然会问,人体所体现的这些高超智慧是从哪里来的?是谁设计并制造了这些如此复杂、精密、又如此巧妙特殊性的器官呢?这个问题是无可回避的,任何实事求是的人,都会承认如此精妙无比的器官结构是不会凭空出现的,因为它们不可能是偶然巧合的产物.假如有人送你一部高级自动照相机,却告诉你说它并没有设计者和制造者,而是自然而然的产物,你会觉得他的话很"科学"而予以按受吗?然而人体器官则比任何人造物品更巧妙、更精确、更灵活适用.这就让人不能否认在人体背后有一位具有超绝智慧和能力的创造者.
　　（来自《禅院文集》）