扇贝的200只眼睛正在盯着你

作者: 比邻星

来源: 把科学带回家

发布日期: 2021-03-16

本文详细介绍了扇贝眼睛的结构和功能,揭示了扇贝眼睛的复杂性和独特性,包括其200只眼睛的分布、反射膜的作用以及视网膜的信号整合机制。

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。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。

扇贝的蓝色圆眼睛们不仅量多,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。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。

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。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。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。

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。

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。

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