作者cog5566 (刃之56)
看板ask-why
標題[請益] 爲什麽動物主流使用電訊號在生體內傳遞訊息不是光訊號
時間Wed Feb 13 20:32:02 2013
現在大部份的動物都是使用神經系統來傳遞需要快速傳遞的訊息。
但是在速度上，光訊號（電磁波）也是可以很快。
譬如說我們可以用光纖類比為神經的樹突和軸突，一樣可以傳遞長距離，甚至訊號衰減可能還比較少。
爲什麽好像沒有動物沒有發展出來，使用光訊號在身物體內部傳遞訊號的機制呢？
這牽扯到生物化學、材料科學等等，我不是很瞭解的學科，所以想請幫忙解惑。
我可能可以想到的原因目前分為四大類
1. 訊號被利用時，物理或化學上的經濟程度
e.g. 要觸發一個可利用的電訊號，所需的能量要比光訊號來的高
e.g. 光訊號在生物體內的可能遭遇的雜訊較多
2. 生物本身或環境能利用的資源，在物理或化學上的限制
e.g. 我們根本不可能在細胞尺度做出光纖這種東西
e.g. 以能使用的材料而言，光訊號還是衰減的太快
3. 方便和生物體內其他已建立的系統整合
e.g.在開始發展這種快速訊息傳遞的系統時，神經細胞所使用的重要離子 (e.g. na+, k+)，在其他系統已經有良好的利用了
4. 演化上的巧合
就只是我們這種生物先被演化弄出來，結果就佔領了世界了...
稍微google 了一下，沒有找到相關的資訊，想討論一下。
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◆ From: 82.132.219.244
※ 編輯: cog5566 來自: 82.132.217.233 (02/13 20:53)
1F：→ yuasa:生物體的 神經傳導 用的是"電、化學"訊號，快不是唯一的考量 02/15 21:47
2F：→ yuasa:還必須能有效地被加以調控~ 02/15 21:48
3F：→ andrew43:產生光比產生電對生物來說難多了. 02/16 00:34
4F：→ standia:基礎都還是電... 02/16 01:51
5F：→ heart167e:生物體內的訊號純粹只有電訊號嗎? 其實我們的科學還沒搞 02/16 03:32
6F：→ heart167e:懂呢, 02/16 03:32
7F：→ heart167e:生物體內複雜的程度, 可能比一座圖書館內的圖書都要複雜 02/16 03:34
8F：→ heart167e:可以簡單的理解, 但是不代表全部, 02/16 03:37
9F：推 Ebergies:同意三樓 02/16 14:43
10F：推 Akulamaru:生物產生光我想到的是戈吉拉XD 02/16 17:28
11F：→ Akulamaru: 哥 02/16 17:28
13F：→ hermitwhite:蝦光！ 02/16 17:40
14F：→ cog5566:這就是我的問題呀，如果是難，是難在哪裡呢？譬如說是材料 02/16 18:19
15F：→ cog5566:還是能量的問題呢？像是有沒有例子是目前已知在細胞尺度， 02/16 18:21
16F：→ cog5566:產生一個可利用的光信號所需能量，是否遠大於神經電衝動的 02/16 18:23
17F：推 itrytodoit:我覺得是系統會太複雜、光難以儲存，一下子就流失了 02/16 22:40
18F：推 itrytodoit:離子方便多了，就放出去/丟跟放進來/接就好了 02/16 22:44
19F：→ itrytodoit:離子濃度也使調節很方便 02/16 22:46
20F：推 Ebergies:這麼說吧，要放出光，只有兩個管道，熱或電 02/17 13:56
21F：→ Ebergies:熱不用說了，你看燈泡多熱，耗能太大，細胞也難承受 02/17 13:57
22F：→ Ebergies:電的話，都已經有電了，產生電訊號的組織顯然容易多了 02/17 13:57
23F：→ hermitwhite:其實有生物能直接從化學能發光，但這個機制比產生電訊 02/17 14:36
24F：→ hermitwhite:號麻煩得多，除了構造比較複雜以外估計反應時間也會比 02/17 14:37
25F：→ hermitwhite:較慢；此外接收端收到光訊號要用什麼形式處理？雖然不 02/17 14:39
26F：→ hermitwhite:能證明沒有其他形式，但已知的方法都是轉成電訊號... 02/17 14:40
27F：→ hermitwhite:那一開始就用電就好了。 02/17 14:40
28F：→ a001ou:光化學在體內無法有效傳導阿 神經只要絕緣(隨鞘)就能有效 02/18 19:01
29F：→ a001ou:傳送電訊 光訊難度高出太多 且產生電訊的方法比光訊簡單 02/18 19:02
30F：→ a001ou:太多了 02/18 19:03
31F：推 ERAJIer:用光訊號，白天受傷陽光一照說不定會亂抖XD 02/19 13:59