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当你在吃蒜蓉扇贝时,它正在用200只眼睛看着你……

博学的 数字北京科学中心 2020-09-10

这是我们“神奇动植物”系列的第62篇文章


提起扇贝你会想到什么?加上足足的蒜蓉和粉丝,或蒸或烤,光是想想就让人口水直流……

前一段时间,这位美食界的明星却因为眼睛上了热搜。


这又是怎么回事?除了扇贝,动物界还有哪些奇特的眼睛值得我们关注?今天小编就选取其中代表,来为大家做一个简单的介绍。


1

扇贝有200只眼睛?

扇贝,又名“海扇”,是扇贝属海产双壳类软体动物的代称,多达400余种,是重要的海洋渔业资源之一。扇贝不仅营养丰富,而且肉质鲜美,还是我国传统的八珍之一。

 

扇贝可是海鲜家族名副其实的“网红”,不仅在平日里受到广大吃货的热烈欢迎,还因为游泳时萌萌的样子上过好几次热搜。

因此,扇贝的形象还常常以卡通形式出现。

卡通处理与现实生活之间总有或多或少的差距,扇贝的眼睛当然不会像它的卡通形象一样,长在壳顶,甚至还有不少小伙伴觉得,像扇贝这种构造简单的低等生物是不会有眼睛这种复杂器官的。


然而事实并非如此,扇贝不仅有眼睛,其数量还远远超出我们的想象!比如餐桌上最常见的欧洲大扇贝,壳缘的外套膜(俗称“裙边”)处就分布着两百多只小眼睛。

众所周知,我们人类的眼睛是利用与凸透镜结构类似的屈光结构将物体在视网膜上成像的,而扇贝的眼睛则是利用凹面镜的反射原理使光线汇聚并成像的。

扇贝的眼部构造

通过对扇贝眼睛进行冷冻扫描电镜观察,结果显示,扇贝的眼底分布有整齐排列的鸟嘌呤晶体,20~30层的晶体结构组成了扇贝“看”东西所必需的的凹面镜。

冷冻扫描电镜图像

这个“马赛克拼贴”的镜子不仅起到了汇聚光线的作用,还能让光线互相干涉,最后使蓝绿波段的光得到最好的反射,这也与它所处海底环境的光线环境相符。


虽然扇贝的视力与人类相比还差得远,但它们反射式成像的眼睛和密铺式的内部构造却给科学家们带来了灵感。科学家们就利用了它的这一特点设计出了密铺镶嵌式晶体镜片,以减少光线的散射和传递过程中的损耗。


2

苍蝇自带高速摄像机?

苍蝇真是很难打到的昆虫了,大家可能都有过这样的经历:苍蝇停在食物附近,苍蝇拍还没落下,它就已经飞离了“危险地带”。

那苍蝇为什么这么难打?这就和苍蝇眼睛的特殊结构有关了:蝇眼由3只单眼和2只复眼组成,每只复眼都有3000多个六边形的视觉单位小眼。

 

苍蝇的3只单眼轮流工作,负责感受光的强弱,而复眼中的众多小眼既能自成体系,独立发挥视觉功能,又能通过视觉神经相互连接、配合。

所以它可以将运动的物体分解成连续的单个镜头,具有很高的时间分辨率。人眼辨别物体的轮廓需要0.05秒,而苍蝇只要0.01秒就能做到。


除此之外,苍蝇没有眼窝结构,半球形的眼睛视野可以达到350°,几乎没有死角。

 

3

鸟类能看到更多彩的世界?

大家都知道,我们看到的颜色由红、绿、蓝三原色构成,因为我们的视网膜上有三种可以分辨三原色的视锥细胞


鸟类眼中可以分辨颜色的视锥细胞有四种,比人类多了一种紫色视锥细胞,所以紫外线对它们而言也在可见光的范围之内。如此看来我们人类无法真正领会鸟类眼中的世界究竟有哪些色彩了。

因为可以多分辨一种颜色,鸟类的视觉比人类更加敏锐,可以轻易地分辨食物的鲜度和成熟度,还能更快地辨认伴侣和亲子。


不过凡事有利就有弊,为了保持敏锐的视觉,鸟类眼睛中的感光视觉细胞也就是视杆细胞远少于哺乳动物。


因此,除了猫头鹰这种以夜行视力为主,保留了大量视杆细胞的鸟类,只有鹦鹉科的一小部分鸟类在夜间还保持一定的视觉功能。不过就算晚上能看得见,它们的反应就会变得比较迟钝,适应黑暗的速度也慢了许多。

 

4

猫猫狗狗都是“色盲”?

哺乳动物是目前进化等级最高的生物,也是最早获得夜间活动能力的一类生物。


已经有研究表明,在胚胎阶段,哺乳动物拥有将视锥细胞转化为视杆细胞的能力,因此,多哺乳动物的祖先在进化过程中为了获得更好的夜视能力,而牺牲了一定量的视锥细胞。


所以直到现在,绝大多数的哺乳动物,包括萌萌哒的猫猫狗狗,都只有两种视锥细胞,只能分辨不同深度的灰色、黄色和蓝色,世界在它们眼中基本上就像黑白电视机一样。

人类眼中的世界vs猫猫眼中的世界

看到这里,是不是觉得我们作为哺乳动物中极少数能分辨多种颜色的生物还是很幸运的呢?


本以为动物们会和我们一样,看到的是同样的世界,没想到它们中有的比我们看到的更丰富,而有的却只能看到单一的世界。


大自然中还有许多动物的眼睛充满了神奇色彩,小伙伴们不妨多看看书学习一下吧~ 


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