許秀華
傳說,魯班修好趙州橋后得罪了張果老,為了謝罪,魯班挖出自己一只眼睛扔到了地上,恰好位列道教神明的馬王爺經(jīng)過,他撿起了這只眼睛,安放在自己的額頭上,于是傳說中的馬王爺就有了三只眼。有一只蜘蛛聽到這個(gè)故事后,心里很不平衡,“我們蜘蛛有8只眼睛,怎么沒把我們奉為神靈?”
假如你能克制住恐懼,就用放大鏡近距離觀察一下這只忿忿不平的小生靈吧。它的臉部有6只眼睛,下面一排4只,上面一排2只,下面的小,上面的大。在它的頭頂上,還有2只小眼睛??恐@8只圓圓的黑眼睛,蜘蛛擁有了全方位的視覺,真正地做到了眼觀八方,不回頭即知身后事。
嗨,數(shù)數(shù)我有幾只眼睛?—— 狼蛛說
蜘蛛的眼睛和人類、昆蟲的眼睛都不一樣,它是單眼,無法在視網(wǎng)膜上清晰成像。蜘蛛眼中的世界,是一片混沌的影子。如果數(shù)碼相機(jī)的像素低到這個(gè)程度,肯定是無人要的殘次品。可這樣嚴(yán)重的“殘疾”,卻絲毫沒有影響到蜘蛛的生活。結(jié)網(wǎng)蜘蛛的觸覺很好,它能夠分辨出是獵物自投羅網(wǎng)還是風(fēng)吹網(wǎng)動(dòng)。游走的蜘蛛嗅覺很好,它能追蹤著空氣中飄渺的味道細(xì)線,找到獵物。
雖然和人類相比,蜘蛛的眼睛很不完善,但是和很多無脊椎動(dòng)物,尤其是和原生動(dòng)物相比,這已經(jīng)是進(jìn)化的奇跡了。
那個(gè)小點(diǎn)就是我的“眼睛”—— 綠眼蟲說
作為自然界的一員,生物需要感知光線的強(qiáng)弱來確定一天之內(nèi)的生命周期。單細(xì)胞的藻類如綠眼蟲,也在體積有限的“身體”上擠出一小塊地方,放上點(diǎn)胡蘿卜素和血紅素,號(hào)稱眼點(diǎn),并靠著眼點(diǎn)指揮著鞭毛劃向光線強(qiáng)的地方。光線強(qiáng),光合作用的效率才高!
這么畫我是錯(cuò)的,我的“眼睛”在“手指頭”上 —— 海星說
在單細(xì)胞生物中,眼點(diǎn)只是細(xì)胞中的一個(gè)小區(qū)域。在多細(xì)胞生物中,就出現(xiàn)了專門的感光細(xì)胞。
海星的眼點(diǎn)長(zhǎng)在“腿”上,就是每只腕足的末端。憑借這些眼點(diǎn),海星能感受到光線的強(qiáng)弱,從而判斷出光源的大致方向。如果突然有一片陰影遮過來時(shí),海星就會(huì)知道可能敵人正在靠近,于是趕緊挖沙進(jìn)洞,把自己藏起來才是上策。海星是負(fù)趨光性的動(dòng)物,它們熱愛黑暗,當(dāng)5個(gè)眼點(diǎn)感受到光線逐漸黯淡下來之后,海星就開始做出行準(zhǔn)備了。
嗨,科學(xué)家說是我率先進(jìn)化出了瞳孔——菊石說
當(dāng)生物進(jìn)化走到了環(huán)節(jié)動(dòng)物門的蚯蚓時(shí),它仍然是依靠散布在皮膚上的感光細(xì)胞來感受光線強(qiáng)弱的,嚴(yán)格意義上的眼睛仍未出現(xiàn)。
當(dāng)軟體動(dòng)物門出現(xiàn)時(shí),自然選擇對(duì)動(dòng)物“視力”的要求增加了,眼睛有了初步的雛形。在4億年前的泥盆紀(jì)時(shí)期,瞳孔在海洋無脊椎動(dòng)物菊石身上出現(xiàn)了。已經(jīng)滅絕的菊石是鸚鵡螺的近親。今天鸚鵡螺作為孑遺生物仍頑強(qiáng)地生活在地球上。在鸚鵡螺的身上仍可隱約看到菊石的影子。
用一個(gè)帶有小孔的板遮擋在屏幕與物體之間,屏幕上就會(huì)形成物體的倒像,這種現(xiàn)象叫小孔成像。前后移動(dòng)中間的板,屏幕上像的大小也會(huì)隨之發(fā)生變化。鸚鵡螺雖然進(jìn)化出了瞳孔,卻沒有晶狀體,它只能依靠小孔成像看到一個(gè)昏暗的世界。
我的大眼睛又大又明亮 —— 槍烏賊
當(dāng)鸚鵡螺的眼睛在進(jìn)化道路上停滯不前時(shí),一種海螺的“眼睛”中則出現(xiàn)了晶狀體。而鸚鵡螺的頭足綱親戚們,烏賊、魷魚和章魚卻把自己的眼睛改造到了高級(jí)照相機(jī)的水平,晶狀體、虹膜、玻璃體一應(yīng)俱全。槍烏賊甚至還從眼眶發(fā)育出了假角膜,把眼球和外界隔離開來,只有一個(gè)小的淚孔與外界相通。就這樣,眼睛真正作為一個(gè)寶貴的器官被保護(hù)起來了。
假如章魚的視力不佳,它會(huì)成為傳說中的深海怪獸嗎?事實(shí)上,章魚的眼睛可以通過調(diào)節(jié)晶狀體與視網(wǎng)膜的距離來匯聚光線,因此章魚能夠識(shí)別形狀大小、顏色濃淡和物體的質(zhì)地、紋理。章魚眼睛的視神經(jīng)從眼球外部引出,所以,不像人類有視覺上的盲點(diǎn)。
世界上眼神兒最好的生物——螳螂蝦
包括昆蟲、蜘蛛、螃蟹在內(nèi)的節(jié)肢動(dòng)物的眼睛進(jìn)化則以復(fù)眼為代表。大約在5億年前,一種原始的三葉蟲,進(jìn)化出了最早的復(fù)眼。如果沒有明顯的生存好處,昆蟲肯定不會(huì)費(fèi)事地長(zhǎng)出那么多“小棱鏡”的。
復(fù)眼給了動(dòng)物廣闊的視野,并可以有效地計(jì)算出物體的方位、距離。這點(diǎn),顯然蜘蛛和章魚也做到了。評(píng)價(jià)眼睛最重要的一個(gè)指標(biāo)是成像能力。復(fù)眼的分辨率比之前的那些“前輩”好了很多。昆蟲的視神經(jīng)接受到復(fù)眼中的眾多小眼傳來的光信號(hào)后,像拼馬賽克一樣,把這些圖像鑲嵌在一起,邊緣總是免不了有缺失或者有“水泥”,復(fù)眼的成像能力并不如人眼好。但這已經(jīng)是無脊椎動(dòng)物中的至尊極品了。
復(fù)眼還有一個(gè)好處是能快速地分辨畫面。人每秒能分辨出24幅畫,昆蟲能分辨出240幅,因此給昆蟲拍攝的電影,每秒定格在24幀畫面顯然是太折磨昆蟲的耐心了??焖俜直娉鰣D片可以讓昆蟲及早地辨別出危險(xiǎn),快速逃離,這對(duì)日常生活尺度比我們微小得多的昆蟲來說,顯然太有用了。另外,螳螂蝦的復(fù)眼,還能分辨出人眼看不到的偏振光,并利用偏振光來探測(cè)和辨別物體。3D影視就是利用偏振光原理拍攝的,我們往往要戴上偏振光眼鏡才能觀看,而螳螂蝦則可以直接裸看。