比鄰星
扇貝可以用來(lái)做各種美食,但你知道它有200多只眼睛嗎? 這么多只眼睛長(zhǎng)在哪里呢?
眼底有“小鏡子”
扇貝的貝殼邊緣肌肉上整齊碼著的小圓點(diǎn)就是它們直勾勾看著你的眼睛,數(shù)量達(dá)200多只。
扇貝的眼睛不僅數(shù)量多,其結(jié)構(gòu)還相當(dāng)復(fù)雜。和人眼不同的是,扇貝每只眼睛的眼底都有一面“小鏡子”——反射膜,可以將照進(jìn)眼睛的光線反射,并在視網(wǎng)膜上聚焦。類(lèi)似的結(jié)構(gòu)在貓和狗身上也有(比如,貓的眼睛在晚上會(huì)發(fā)光,也是因?yàn)橐暰W(wǎng)膜的后面有一層反射膜),只不過(guò)貓的反射膜是在幫助它們二次聚焦,提高夜視能力,而扇貝的反光膜是成像的必要結(jié)構(gòu)。
200多臺(tái)“望遠(yuǎn)鏡”
有研究人員專(zhuān)門(mén)用電子顯微鏡觀察了扇貝眼睛的結(jié)構(gòu),按照光線攝入的順序,分別是瞳孔、晶狀體、遠(yuǎn)端視網(wǎng)膜、近端視網(wǎng)膜和反射膜。
在扇貝的眼睛里,你會(huì)看到整齊排列的瓦片,它們的化學(xué)本質(zhì)是鳥(niǎo)嘌呤晶體,即DNA堿基的一種。鳥(niǎo)嘌呤晶體會(huì)反光,魚(yú)鱗能發(fā)出閃亮的光也是因?yàn)橛兴_@里的每塊瓦片都像一面小鏡子,它們整齊排布,共同形成一個(gè)凹陷表面。
就這樣,進(jìn)入扇貝眼睛的光線穿過(guò)瞳孔,直至到達(dá)最深層的凹面鏡。光線第一次經(jīng)過(guò)視網(wǎng)膜時(shí)并不會(huì)聚焦成像,它們被凹面鏡反射后才最終聚焦在了視網(wǎng)膜上。
這種利用反射光路聚焦的原理與望遠(yuǎn)鏡極為相似。詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡是哈勃望遠(yuǎn)鏡的繼任者,主鏡上整齊排列的六邊形鏡片可以反射來(lái)自宇宙的紅外線,其結(jié)構(gòu)與扇貝眼睛里的“小鏡子”異曲同工。
這么算下來(lái),一只扇貝身上就裝了200多臺(tái)“望遠(yuǎn)鏡”。那么,這200多臺(tái)“望遠(yuǎn)鏡”看到的畫(huà)面是一樣的嗎?
視野范圍約有250°
研究人員發(fā)現(xiàn),扇貝所有眼睛加起來(lái)的視野范圍約有250°,但每只眼睛呈現(xiàn)出畫(huà)面的焦點(diǎn)位置存在細(xì)微差異。不可否認(rèn)的是,它們的畫(huà)面有很大部分的重疊。
假如真是200多個(gè)差不多的畫(huà)面同時(shí)展現(xiàn)在眼前,別說(shuō)扇貝,人都會(huì)暈。所以,扇貝會(huì)將這些畫(huà)面進(jìn)行加工。
所有眼睛視網(wǎng)膜的信號(hào)都會(huì)投射到位于側(cè)方的臟神經(jīng)節(jié)(PVG)中,PVG屬于高級(jí)中樞神經(jīng),是扇貝的“大腦”之一。它會(huì)統(tǒng)一整合這些畫(huà)面信息,輸出一個(gè)具有景深的畫(huà)面,這才是扇貝最終看到的環(huán)境景象。
自動(dòng)變焦
除了與望遠(yuǎn)鏡同款的結(jié)構(gòu),扇貝的眼睛還有很多巧妙的機(jī)關(guān)。比如它們的瞳孔會(huì)隨著光線變化而放大或縮小,以控制進(jìn)入眼睛的光線強(qiáng)弱;眼睛內(nèi)的感光蛋白數(shù)是人眼的3倍,說(shuō)明它們對(duì)光更敏感;角膜的曲率會(huì)自動(dòng)調(diào)整,意味著它們有自動(dòng)變焦功能。
扇貝眼睛中的雙層視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)也引起了科學(xué)家的興趣。其上層的遠(yuǎn)端視網(wǎng)膜能感受到周?chē)年幱?,并且觸發(fā)逃跑行為,這是在幫助它們躲避危險(xiǎn)。至于下層的近端視網(wǎng)膜,其功能尚不明確,不過(guò)反射鏡面光路的分析提示,它可能在輔助扇貝進(jìn)行暗中觀察。
當(dāng)然,扇貝的眼睛并不是海洋世界中唯一奇異的,其他的還有烏賊的瞳孔呈W形,皮皮蝦的眼睛能感受到16種顏色等。