色皮在人体有什么作用?
这个问题有意思! 首先,从生物学角度来看,皮肤的作用主要是屏障和感觉,另外有些生物还有调节体温的功能(像青蛙等一些变色龙). 从人类进化学来看,最初的人类是以捕获大型动物为主的,因此需要很灵敏的警告色皮来让自己不被发现,否则会被当作美餐吃掉;至于变色龙等,是为了躲避热带阳光所进行的自我调优,因为高温会导致它们丧失食欲,从而影响捕猎效率。 所以,从进化论角度看,色皮的进化应该与两种本能相关——警示性和保护性。
其次,从生理学角度来看,颜色来自于外界刺激,而光信号又是最重要的一种物理信号,因此由细胞膜上的受体蛋白所引起的色皮反应,通常被称为“光受体反应” 最著名的光受体叫做锥状细胞(Cone cell),它是视觉系统最重要的部分,能够分辩各种不同波长的光刺激。这些光受体主要存在于眼球的内部,具有感光换能作用,能将光刺激转换成电信号通过神经传送。 根据不同的选择特性,这些光受体可以被分为三种亚家族——M、 L 和 M N 。其中 M 和 L 亚家族主要负责对颜色的分辨,它们的存在形态是有活性的视色素颗粒,可以通过细胞内部的结构进行扩增。
而 M N 亚家族的成员没有视色素颗粒,只能依赖外部环境的刺激来引起细胞的动作电位,所以它的对光的反应能力要远远低于其他两个家族,对颜色不敏感。但它们对光强很敏感,因此负责感应光强变化,在保护视力方面起到很重要的作用(比如白天和夜晚瞳孔的大小会相应改变)。
最后,从解剖学来看,色皮除了有接受光源的视锥细胞外,还需要有传递电信号的神经元(视杆细胞)、感受器电位的偶联蛋白、离子通道蛋白等物质参与,才能最终完成对光线强度的感知。