扇贝|撬开扇贝的壳时,它的200只眼睛正在盯着你……

较真要点:虽然大部分生物都长着两只眼 , 但扇贝是个例外 , 它贝壳边缘肌肉上整齐码着的小圆点 , 就是它们直勾勾看着你的眼睛 , 数量多达惊人的200只 。
撰文 比邻星
什么 , 你说扇贝?
对 , 就是用蒜蓉粉丝蒸很好吃的那个双壳类软体动物 。 除了肉质鲜美 , 还是气氛组组长 。
扇贝|撬开扇贝的壳时,它的200只眼睛正在盯着你……
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它其实没有在鼓掌 , 是在游泳
虽然大部分生物都长着两只眼 , 但扇贝是个例外 , 你甚至不知道它还长着眼睛吧 。 贝壳边缘肌肉上整齐码着的小圆点 , 就是它们直勾勾看着你的眼睛 , 数量多达惊人的200只 。
扇贝|撬开扇贝的壳时,它的200只眼睛正在盯着你……
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扇贝的蓝色圆眼睛们(图源:bing)
不仅量多 , 结构还相当复杂 。 和人眼不同的是 , 扇贝每只眼睛的眼底都有一面小镜子 , 可以将照进眼睛的光线反射 , 并在视网膜上聚焦 。 类似的结构在猫猫狗狗身上也有 。 你家猫主子夜里反光的24K钛合金眼 , 也是因为视网膜的后面有一层反光膜 。
扇贝|撬开扇贝的壳时,它的200只眼睛正在盯着你……
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只不过猫主子的反射膜是在帮助它们二次聚光 , 提高夜视能力 。 而扇贝的反光膜是成像的必要结构 。
扇贝的眼睛长这样:
扇贝|撬开扇贝的壳时,它的200只眼睛正在盯着你……
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每一颗蓝色的“小珍珠”就是一只眼睛
(图源:wiki)
有研究人员专门用电子显微镜观察了扇贝的眼睛 , 看到了下图这样的画面 。 按照光线摄入的顺序 , 分别是瞳孔、晶状体、远端视网膜、近端视网膜和反射膜 。
扇贝|撬开扇贝的壳时,它的200只眼睛正在盯着你……
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晶状体(蓝色)、远端视网膜(黄色)、近端视网膜(橙色)、反射膜(绿色)
Benjamin A. Palmer
图中描着绿色边的就是反射膜 , 只有薄薄一层 。 现在我们把红框区域继续放大 。
Benjamin A. Palmer
你会看到整齐排列的瓦片 , 它们的化学本质是鸟嘌呤晶体 。 就是你想的那个 , DNA碱基的一种 。 鸟嘌呤晶体会反光 , 鱼鳞能发出闪亮的光也是因为有它 。 这里的每个瓦片都像一面小镜子 , 它们整齐排布 , 共同形成一个凹陷表面 。
就这样 , 进入眼睛的光线依次穿过了瞳孔、晶状体、远端视网膜、近端视网膜 , 直至到达最深层的凹面镜 。 注意 , 光线第一次经过视网膜时并不会聚焦成像 , 它们被凹面镜反射后 , 才最终聚焦在了视网膜上 。
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红色是入射光线 , 黄色是反射光线
Benjamin A. Palmer
这样利用反射光路来聚焦的原理和望远镜极为相似 。 图示的詹姆斯·韦伯空间望远镜是哈勃望远镜的继任者 , 主镜上整齐排列的六边形镜片可以反射来自宇宙的红外线 。 结构与扇贝眼睛里的小镜子异曲同工 。
扇贝|撬开扇贝的壳时,它的200只眼睛正在盯着你……
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测试中的詹姆斯·韦伯空间望远镜 , 它将于2021年10月31日发射升空(图源:NASA)
这么算下来 , 一只扇贝身上就装了200台“望远镜” 。 那这200只眼睛看到的画面是一样的吗?
研究人员发现 , 这些眼睛加起来覆盖的视野范围有250° , 但是每只眼睛呈现出画面的焦点位置存在细微差异 。 但不可否认的是 , 它们的画面有很大部分的重叠 。 假如真是200多个差不多的画面同时展现在眼前 , 别说扇贝 , 人都会晕吧 。 所以 , 扇贝会将这些画面进行再加工 。
所有眼睛视网膜的信号都会投射到位于侧方的脏神经节(PVG)中 , PVG属于高级中枢神经 , 是扇贝的“脑子”之一 。 它会统一整合这些画面信息 , 输出为一个具有景深的画面 , 这才是扇贝最终看到的环境景象 。
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让我看看 , 是哪只小眼睛没有看我?
【扇贝|撬开扇贝的壳时,它的200只眼睛正在盯着你……】(图源:flicker)
这就是扇贝 , 用坚硬的壳和警戒四周的眼保护着自己柔弱的心 。
除了望远镜同款结构 , 扇贝的眼睛还有很多巧妙的小机关 。 比如它们的瞳孔会随着光线而放大或缩小 , 以控制进入眼睛的光线强弱;眼睛内的感光蛋白数是人眼的3倍 , 说明它们对光更敏感;角膜的曲率会自动调整 , 这意味着它们有自动变焦功能 。
还有 , 双层视网膜结构也引起了科学家的兴趣 。 上层的远端视网膜能感受到周围的阴影 , 并且触发逃跑行为 。 这是在帮助它们躲避危险 。 至于下层的近端视网膜 , 功能尚不明确 , 不过反射镜面光路的分析提示 , 它可能在辅助扇贝暗中观察 。
当然 , 扇贝的眼睛并不是唯一奇异的海洋小可爱 。 乌贼的瞳孔呈“W”型 , 好像西部世界的来客 , 很科幻 。
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乌贼宝宝:睁开眼都是爱你的形状
(图源:flicker)
皮皮虾属于螳螂虾的一种 , 它们的眼睛能感受到16种颜色——而人类的眼睛只能看到红、绿、蓝三种 , 其他颜色都靠混合 。 所以在皮皮虾的眼中 , 世界格外炫彩 , 那种明媚是我等人类无法想象的 。
海底世界 , 妙不可言 。
所以 , 你还敢在“众目睽睽”下吃扇贝吗?
参考资料:
1.Benjamin A. Palmer, Gavin J. Taylor, et. al The image-forming mirror in the eye of the scallop Science 01 Dec 2017:Vol. 358, Issue 6367, pp. 1172-1175DOI: 10.1126/science.aam9506
2.https://www.smithsonianmag.com/science-nature/what-scallops-many-eyes-can-teach-us-about-evolution-vision-180972099/
3.https://www.youtube.com/watch?v=bbNfV2zoodU


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