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动物望远镜:扇贝有200多只眼睛,吓人还是可爱?扇贝眼的机制有一些非常特别的东西,可以在认知扇贝眼中看到东西

相信很多人喜欢吃扇贝,什么烤扇贝、大蒜扇贝扇贝、辣炸扇贝等,想想流水。但科学家对扇贝的发现肯定会让你大吃一惊:一只普通的扇贝,有200多只眼睛,而且这些眼睛的结构非常复杂。当你撬开扇贝准备美味的肉时,你会因为知道真相而感到不舒服吗?

动物望远镜:扇贝有200多只眼睛,吓人还是可爱?扇贝眼的机制有一些非常特别的东西,可以在认知扇贝眼中看到东西

< h1级""pgc-h-arrow-right"data-track""5">关于扇贝眼睛的感知</h1>

扇贝是这些软体动物的统称,如双壳珍珠壳扇贝,全世界有400多种,其中60多种是全世界重要的海洋渔业资源。我国近海海域分布的扇贝有40多种,比较有名的是穿孔扇贝、贵价扇贝、长肋太阳扇贝等。因为扇贝肉美味营养,其封闭式肌肉干燥制成的"干贻贝"被列为"八宝"之一。

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扇贝的眼睛通常在加工时被移除,因为它们生长在壳边缘的外套膜中,使得我们在进食时很难看到它们的眼睛。但是,如果我们撬开活扇贝,我们仍然可以看到裙边有一排黑色的小眼睛,大小通常在1毫米左右。扇贝眼的第一项研究是在200年前由意大利的一位医生进行的,他不仅发现了扇贝眼的图案和数量,还发现了这些眼睛的范围,可以达到250度左右。

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一百年前,一些生物学家深入研究了扇贝眼的结构,发现扇贝的眼睛结构与人类相似,有角膜、晶体和视网膜。20世纪60年代,一位英国神经学家发现,扇贝眼与人眼的再合成原理有很大不同,不是通过晶状体聚焦在视网膜上,而是依靠凹面反射,有点类似于今天的反射望远镜。

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<扇贝眼睛可以清晰地看到事物> <h1级""pgc-h-right-arrow"数据跟踪""5"的机制</h1>

通过科学家的深入分析,得到了扇贝眼视觉的以下基本机制和主要过程。首先,光线进入扇贝的眼睛,并通过晶状体结构稍微收敛,此时无法在视网膜上成像。然后,稍微聚集的光线穿透视网膜,直到眼睛底部的银膜层。在第三步中,凹镜形状的银膜层通过反射进一步使光线汇聚,从而在银膜上方形成图像。

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同时,科学家们还发现,扇贝有两层视网膜,即近端视网膜靠近银层,而远端视网膜位于近端视网膜上方,所以光线进入扇贝眼的路线是:瞳孔、晶状体、远端视网膜、近端视网膜、银层,再通过银膜的反射, 光线进一步聚焦,反过来,通过近端视网膜,最后落在远端视网膜上。那么,一个扇贝有200多只眼睛,这相当于一系列反射光学望远镜。

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那么,为什么银膜层能有效地反射光线呢?科学家认为,银膜层的主要成分是鸟萜烯的片状晶体,其中许多堆叠在一起,用细胞质分离,并且鸟的晶体就像一个微小的单面镜(在鱼鳞中也发现),从而形成一个看起来像凹镜的银膜层。

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通过对冷冻扫描电子镜的深入观察,科学家们还发现,银膜层中的晶体排列成正方形,并且多达20-30层多层方形密集铺路结构,这与许多大型反射光学望远镜的反射器表面惊人地一致,这种结构的优点是将反射过程中的光损失降到最低, 也就是说,扇贝不仅眼睛,而且看得很清楚,真是令人惊叹。

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< h1级"pgc-h-箭头右"数据轨道"5">扇贝眼睛有非常特别的地方</h1>

首先,扇贝有很多眼睛,但它们可以无缝地相互配合。一般情况下,如果每只眼睛的视角都有250度,那么注定每只眼睛的视觉内容都会有很大的重叠,所以很多只眼睛一起看,如果没有稳定的调节机制,肯定会造成眩晕。幸运的是,扇贝的神经部分肮脏类似于扇贝视网膜中的灰质,优化了200多个"成像图像"的融合,形成了最终清晰的图像。

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其次,扇贝眼视网膜的曲率可以独立调节,即通过周围环境和光照条件,可以自发地控制光聚集条件,使成像区域发生变化,相当于自动变焦,这与许多动物镜片变焦的功能完全不同。

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第三,扇贝眼的感光性能很强。它们的瞳孔不仅可以根据光的强度放大或减少,而且它们对光的强度也很敏感,即使是非常微弱的光也会触发它们的反应,对光的敏感度几乎是人类的三倍。

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第四,蓝绿光是最敏感的。由于扇贝通常生活在较深的水域中,可见光的最强强度(辐射)是蓝光和绿光,并且通过实验模拟扇贝眼晶片对光的反射率,最强的段也集中在约500纳米的蓝绿色光中。因此,扇贝在深水环境下,眼睛的结构能够充分捕捉和利用最辐射的光线,这为它们更好的生存提供了坚实的保证。

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除了扇贝,科学家们还发现,它们的眼睛在一些深海甲壳类动物、鱼类和鱿鱼身上具有这些反射成像的机制,与较低层次的哺乳动物相比,它们具有非常复杂细腻的眼睛和优越的神经敏感能力,这无疑是大自然在适应自然环境的漫长过程中赋予它们的"无形财富"和"宝贵技能", 大自然为他们打开了一扇窗,同时为他们打开了一扇门。

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