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動物望遠鏡:扇貝有200多隻眼睛,吓人還是可愛?扇貝眼的機制有一些非常特别的東西,可以在認知扇貝眼中看到東西

作者:優美生态環境保衛者

相信很多人喜歡吃扇貝,什麼烤扇貝、大蒜扇貝扇貝、辣炸扇貝等,想想流水。但科學家對扇貝的發現肯定會讓你大吃一驚:一隻普通的扇貝,有200多隻眼睛,而且這些眼睛的結構非常複雜。當你撬開扇貝準備美味的肉時,你會因為知道真相而感到不舒服嗎?

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< h1級""pgc-h-arrow-right"data-track""5">關于扇貝眼睛的感覺</h1>

扇貝是這些軟體動物的統稱,如雙殼珍珠殼扇貝,全世界有400多種,其中60多種是全世界重要的海洋漁業資源。我國近海海域分布的扇貝有40多種,比較有名的是穿孔扇貝、貴價扇貝、長肋太陽扇貝等。因為扇貝肉美味營養,其封閉式肌肉幹燥制成的"幹贻貝"被列為"八寶"之一。

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扇貝的眼睛通常在加工時被移除,因為它們生長在殼邊緣的外套膜中,使得我們在進食時很難看到它們的眼睛。但是,如果我們撬開活扇貝,我們仍然可以看到裙邊有一排黑色的小眼睛,大小通常在1毫米左右。扇貝眼的第一項研究是在200年前由意大利的一位醫生進行的,他不僅發現了扇貝眼的圖案和數量,還發現了這些眼睛的範圍,可以達到250度左右。

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一百年前,一些生物學家深入研究了扇貝眼的結構,發現扇貝的眼睛結構與人類相似,有角膜、晶體和視網膜。20世紀60年代,一位英國神經學家發現,扇貝眼與人眼的再合成原理有很大不同,不是通過晶狀體聚焦在視網膜上,而是依靠凹面反射,有點類似于今天的反射望遠鏡。

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<扇貝眼睛可以清晰地看到事物> <h1級""pgc-h-right-arrow"資料跟蹤""5"的機制</h1>

通過科學家的深入分析,得到了扇貝眼視覺的以下基本機制和主要過程。首先,光線進入扇貝的眼睛,并通過晶狀體結構稍微收斂,此時無法在視網膜上成像。然後,稍微聚集的光線穿透視網膜,直到眼睛底部的銀膜層。在第三步中,凹鏡形狀的銀膜層通過反射進一步使光線彙聚,進而在銀膜上方形成圖像。

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同時,科學家們還發現,扇貝有兩層視網膜,即近端視網膜靠近銀層,而遠端視網膜位于近端視網膜上方,是以光線進入扇貝眼的路線是:瞳孔、晶狀體、遠端視網膜、近端視網膜、銀層,再通過銀膜的反射, 光線進一步聚焦,反過來,通過近端視網膜,最後落在遠端視網膜上。那麼,一個扇貝有200多隻眼睛,這相當于一系列反射光學望遠鏡。

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那麼,為什麼銀膜層能有效地反射光線呢?科學家認為,銀膜層的主要成分是鳥萜烯的片狀晶體,其中許多堆疊在一起,用細胞質分離,并且鳥的晶體就像一個微小的單面鏡(在魚鱗中也發現),進而形成一個看起來像凹鏡的銀膜層。

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通過對冷凍掃描電子鏡的深入觀察,科學家們還發現,銀膜層中的晶體排列成正方形,并且多達20-30層多層方形密集鋪路結構,這與許多大型反射光學望遠鏡的反射器表面驚人地一緻,這種結構的優點是将反射過程中的光損失降到最低, 也就是說,扇貝不僅眼睛,而且看得很清楚,真是令人驚歎。

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< h1級"pgc-h-箭頭右"資料軌道"5">扇貝眼睛有非常特别的地方</h1>

首先,扇貝有很多眼睛,但它們可以無縫地互相配合。一般情況下,如果每隻眼睛的視角都有250度,那麼注定每隻眼睛的視覺内容都會有很大的重疊,是以很多隻眼睛一起看,如果沒有穩定的調節機制,肯定會造成眩暈。幸運的是,扇貝的神經部分肮髒類似于扇貝視網膜中的灰質,優化了200多個"成像圖像"的融合,形成了最終清晰的圖像。

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其次,扇貝眼視網膜的曲率可以獨立調節,即通過周圍環境和光照條件,可以自發地控制光聚集條件,使成像區域發生變化,相當于自動變焦,這與許多動物鏡片變焦的功能完全不同。

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第三,扇貝眼的感光性能很強。它們的瞳孔不僅可以根據光的強度放大或減少,而且它們對光的強度也很敏感,即使是非常微弱的光也會觸發它們的反應,對光的敏感度幾乎是人類的三倍。

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第四,藍綠光是最敏感的。由于扇貝通常生活在較深的水域中,可見光的最強強度(輻射)是藍光和綠光,并且通過實驗模拟扇貝眼晶片對光的反射率,最強的段也集中在約500納米的藍綠色光中。是以,扇貝在深水環境下,眼睛的結構能夠充分捕捉和利用最輻射的光線,這為它們更好的生存提供了堅實的保證。

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除了扇貝,科學家們還發現,它們的眼睛在一些深海甲殼類動物、魚類和鱿魚身上具有這些反射成像的機制,與較低層次的哺乳動物相比,它們具有非常複雜細膩的眼睛和優越的神經敏感能力,這無疑是大自然在适應自然環境的漫長過程中賦予它們的"無形财富"和"寶貴技能", 大自然為他們打開了一扇窗,同時為他們打開了一扇門。

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