眼睛的秘密

2021-03-03 07:43姜金恺
科学Fans 2021年2期
关键词:鱿鱼螳螂眼球

姜金恺

怎么样,你心中有答案了吗?接下来我要公布正确答案了。这只大眼睛是属于鱿鱼的,你猜对了吗?其实,看眼睛不仅仅要看眼珠子,更要看眼睛周围的皮肤特征,很显然这只动物的眼睛周围皮肤有反光,证明它的皮肤是光滑湿润的,所以它应该生活在水里,其次在它的皮肤上有大大小小的色素斑,这就很好判断了。

为了适应生存,每种生物都有自己独特的眼睛,在重庆自然博物馆贝林厅有一面“眼睛墙”,上面展示了不同动物的眼睛,你能根据提供的线索,说出它们的主人是什么动物吗?快来试试吧。

软体动物眼睛代表- 鱿鱼

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鱿鱼的眼睛为何这么大?

因为鱿鱼一般生活在海平面下100米左右,这个深度的海下阳光稀少,鱿鱼的大眼睛能聚集更多光。进入眼睛的光提高了鱿鱼在海洋深处昏暗环境里的视觉。这种能力对多数深海动物来说不算什么,大眼睛所提供的感觉对比①对发现距离较远的大型物体引起的微小光线差异至关重要。

节肢动物

先来看看下面两种节肢动物的眼睛,它们分别是哪两位的呢?

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线索:栖身于热带海域的珊瑚礁岩缝、洞穴中外表颜色类似孔雀、前肢力量惊人,拥有16种视锥细胞

这只眼睛的主人就是皮皮虾中的雀尾螳螂虾,你猜对了吗?因为它的尾巴是绿色扇子形状,很像孔雀的尾巴,前肢是像螳螂一样的手臂,因此得名雀尾螳螂虾。

成年雀尾螳螂虾体长在15厘米左右,可不要小瞧了它,玻璃鱼缸也关不住这个家伙。雀尾螳螂虾前肢的肌肉可以像弹簧一样进行压缩以储备能量,攻击时前肢的锤子可以在瞬间达到80千米/小时的速度,瞬间加速度甚至超过一些手枪子弹的出膛加速度,能产生约1700牛顿的力量。这相当于在一个极小的区域内瞬间产生150多千克的冲击力。所以,螃蟹和螺类这些有着坚硬外壳的动物,也难逃雀尾螳螂虾的“锤击”。

雀尾螳螂虾也被誉为“超能力者”,这是由于它的眼睛拥有16种视锥细胞。这是什么概念呢?人类的眼睛只拥有3种视锥细胞,所有其他颜色都是由红蓝绿这三种原色组合在一起的。我们看到的彩虹是7种颜色,而在雀尾螳螂虾的眼里能看到彩虹的颜色就远不止7种了。

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线索:主要活动在林间或果园跳蛛科猎蛛属,有8只眼睛,曾担任某部动画片的主人公

这幅图里的眼睛,大家应该能猜出来是蜘蛛的,接下来我们加大难度,它是哪种蜘蛛呢?考虑好了吗?答案公布,它就是动画片《小蜘蛛卢卡斯》中的主角小跳蛛,学名弓拱猎蛛。

弓拱猎蛛并不只有4只眼,而是8只眼,我们看到的四只眼只是第一排的4只,第二排两只眼睛位于头胸前部的背面,非常小且被毛发遮挡,第三排的两只眼睛位于蜘蛛的头顶,大小与第一排两侧的眼睛相近。

这8只眼睛分工不同,中间最大的两只眼睛叫前中眼,负责分辨和区分颜色,至少可以区分4种不同颜色。前中眼两边稍小的一对眼睛叫作前侧眼,在8只眼睛中拥有最发达的视觉,能够看清面前物体的距离、形状甚至细节,并形成立体视觉。侧面第一对眼睛叫后中眼,这对眼睛很小很小,只可以感受光线,无法精准成像。最后一对眼睛叫后侧眼,负责捕捉身侧以及身后的环境动态,便于及时做出反应。

脊椎动物

不同的类別造就了不同的眼部结构。看了无脊椎动物的两位代表,我们再来看看5类脊椎动物不同类型的眼睛,有没有你熟悉的那双眼呢?

鱼类:( ? )

线索:分布于印度洋、太平洋沿岸体型侧扁,条带状,银灰色,无眼睑和泪腺,睁眼睡觉

这是一只带鱼的眼睛,它的结构非常简单,只有一个球形的水晶体,这种水晶体不能通过改变形状进行聚焦,从而限制了鱼的视线。鱼类一般只能看到1~2米内的物体,就是典型的10米开外人畜不分(近视眼表示有被内涵到)。

虽然鱼是天生近视眼,但它们对水面上的折射光异常敏感。比如我们在钓鱼的时候,通常还没走到岸边,鱼就被吓跑了。除了声音的惊吓,还因为鱼的眼睛会感觉空气里的物体比实际的距离要近得多。

两栖类:( ? )

线索:两栖类,雨蛙科,生活在热带雨林双眼猩红,背部是鲜艳的亮绿色

与鱼类眼睛不同的是,两栖类的眼角膜凸出,晶体接近球形,眼角膜与晶体之间的距离也较远,适合远视;并且可以调节晶体的弧度,使视觉由远视调节为近视。这是一只红眼树蛙的眼睛。两栖类动物中蛙蟾类的眼睛已经具备与陆生适应的特征,有活动的眼睑和瞬膜。为了湿润眼球,避免干燥,人类会从上往下进行眨眼,而两栖类则是从下往上眨眼。

对某些蛙类来说,眼睛还有一个关键作用,就是帮助进食。由于青蛙的舌头并不是固定在口腔的后端,因此在进食的时候,口腔和舌头无法把食物送进肚子里,而青蛙的眼睛跟口腔之间仅有一层皮肉,当青蛙闭上眼睛时,眼球就会向眼眶内收缩,使眼眶与口腔间的肌肉下沉,將食物向咽喉处挤压,完成进食。

爬行类:(? )和( ?)

线索:爬行动物,眼周有明显的鳞片

爬行类动物的眼睛周围有明显的鳞片,这与它们本身的皮肤构造有关,因为鳞片可以更好地减少身体水分的散发。这两张图分别是沙漠角奎和蜥蜴的眼睛。蜥蜴的眼睛可以整体移动,我们可以明显地看到眼球周围有辅助转动的肌肉,而蛇的眼睛则只能在眼球范围内转动。

蜥蜴目中的变色龙,其眼睛是爬行动物中最特殊的。变色龙的眼睛拥有复杂的结构,具有高度的灵活性,能达到"一目二视"的效果。它的眼睛大而突出,看起来就像一个圆锥形的鳞盖,仅中间有一个小圆孔,使瞳孔露在外面,方便观察。变色龙左右两眼可以单独活动和调节焦距,能做到一只眼睛看前方的猎物,另一只眼环顾四周注意敌情。变色龙虽然行动迟缓,但特别的眼睛和长长的舌头都是它生存的法宝。

鸟类:(? )和( ?)

线索:眼睛又圆又大,羽毛颜色鲜艳

鸟类眼睛的相对大小比所有脊椎动物都大,且大多数外观呈扁圆形。在鸟类眼球巩膜前壁内生有一圈覆瓦状排列的环形骨片,称为巩膜骨,它可以使鸟类飞行时不致因强大气流压力而使眼球变形。这两张图分别是紫蓝金刚鹦鹉和犀鸟的眼睛。

不同于其他脊椎动物,鸟类眼睛的晶体调节肌肉为横纹肌。横纹肌对于飞行中迅速聚焦是有利的。在视觉调节上,不仅晶体的曲度以及晶体与角膜间的距离能被改变,而且角膜的曲度也能被改变,我们把它称为“双重调节”。鸟类具有这种精巧而迅速的调节机制,能在瞬间将“远视”调整为“近视”,鹰类的眼球甚至可被调节成筒状,这是它们飞翔生活必不可少的条件之一。

哺乳类:(? )和( ?)

线索:自带“遮光镜”和眼睛放大特效

说到哺乳动物中的大眼萌仔,马必须得排上号。我们人类的眼睛在接收到阳光刺激后,会不自觉地把眼睛眯起来,而马的眼睛中有一种名叫“黑体”的结构,在光线强的时候,“黑体”会减少进入眼睛的光亮,这也是为什么阳光刺眼的时候,马依旧能瞪着大眼睛。马的眼睛可以看到正前方和身体的两侧,但唯独不能看到的是身体的正后方,这也就是为什么当马身后有物体或者遭受攻击时,它会因为不安而往后踢腿。

另外还有一个大眼仔,就是眼镜猴。它的眼睛有多大呢?它们的体长只有10 厘米左右,但眼睛的直径就能达到16 毫米。如果按照人身体的比例来算,眼镜猴的眼睛大约跟我们的拳头一样大。眼镜猴基本上只在夜间活动,由于黑暗的环境,眼睛对光的感应很弱,为了聚集更多的光,它们进化出了这双大眼睛。

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