动物星球(奇异感官)/3D探索大百科
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对于大多数动物来说,视力在觅食、交配、定位 ,以及最简单的识别同类等方面,都具有十分重要的 作用。即使是一些单细胞生物,也可以通过细胞膜或 一个小小的细胞器(这一特殊的部位发挥着眼睛的作 用)来探测光线。蠕虫进化出了坑眼——这类眼睛是 由皮肤上凹陷着的多组感光细胞组成的,所以被称为 坑眼。最发达的视觉器官是球形眼,常见于章鱼、鱿 鱼和脊椎动物。这类眼睛有一个小小的晶状体,晶状 体可以聚光,并将光线投影到视网膜上,图像信息由 视网膜细胞转换成电信号,再通过神经细胞传到大脑 ,大脑中就形成图像了。o与大多数猫头鹰一样,雕 鹗也是在夜里的弱光中捕食。即使在黑夜中,雕鹗的 视力依然十分敏锐,这是因为它有两只筒状的大眼睛 ——和头相比,它的眼睛显得特别大。不过,这两只 特大号眼睛不能在眼窝中移动。为了弥补这一缺陷, 雕鹗的头可以向左右两侧转动135°。因此,它必须 扭动脖子,才能看到身后的东西。 以哺乳动物为例,同一物体因角度的差异会在两 只眼睛中形成不同的图像,这两个略有不同的图像被 传到大脑,会在那里形成一个具有空间感的三维画面 。食肉动物的两只眼睛通常长在头的前面,相距很近 ,这样视野就会很大程度上重叠交织,形成发达的立 体视觉,可以使它们准确估测出猎物的距离。 小比 目鱼的眼睛最初很正常,长在头颅的两侧。随着时间 的推移,其中一只眼睛开始向另一只眼睛的方向移动 ,直到紧挨在一起。这是因为成年比目鱼会侧躺着, 隐藏在海床上,两只眼睛移到同一侧后,它就可以用 两只眼睛一起观察上方的动静。 狍的视野很宽阔,可以觉察出身边的风吹草动, 通常猎 食者还没靠近,它们就逃离了。 狐猴的大眼睛表明它是在夜间活动的。狐猴的眼 睛里有一层膜,叫明毯。这层明毯可以使狐猴更加有 效地利用光线。经过改良的视力和长长的中指能够帮 助狐猴从树干里挖出昆虫幼虫。 当猫科动物,犬科动物,马、牛等有蹄类动物, 软骨鱼类和硬骨鱼类,鳄类,有袋类动物以及猫头鹰 、几维鸟等乌类的眼睛被光照射时,它们的眼睛会像 小镜子一样反光。这些动物的眼睛的视网膜下面有一 层特殊的膜,叫明毯。光线射进眼睛,经过视网膜, 被明毯反射回去,再次回到感光器中。这就意味着这 类动物不需要太多的光线就能看见事物。如猫科动物 ,它们的眼睛所需光量是人眼所需光量的六分之一。 与高等脊椎动物的眼睛不同,章鱼的球形眼是独 立进化而来的,因此有着不同的结构特征。它的眼睛 没有眼角膜,而视网膜中的感光细胞向外突出,所以 光线就直接投射到感光细胞上了。 光线通过眼睛的最外层(即眼角膜)时传播方向会 发生偏斜,那折射。光线折射程度是由介质(空气、 水等)的物理特性与眼角膜决定的,可通过折射率来 测量。自然环境下,光线要么通过空气折射到眼睛里 ,要么通过水折射到眼睛里。空气和水的折射率是不 同的,所以在陆地或水里生存的动物必须使自己的眼 睛适应所处环境,从而形成清晰的图像。当鸬鹚等潜 鸟或水獭、海龟潜入水中时,它们眼内晶状体的形状 会大大改变,几乎要从瞳孔中冒出来了。当飞鱼跃出 水面,在海面上滑行时,它的眼角膜呈角锥状,而不 是半球形。这类鱼透过眼角膜的不同面,可以搜集到 它们所处环境上方或下方的清晰图像。 北海狗的眼 角膜折射率基本上等同于海水折射率。这意味着当北 海狗潜在水里时,进入眼睛的光线不会发生折射,因 此捕鱼的时候可以看得非常清楚。而在陆地上,情况 就不同了,因为空气折射率与北海狗的眼角膜折射率 不同,也就是说,从垂直面和水平面射入的光线在视 网膜上不会聚在一点,所以理论上北海狗露出水面时 不可能看清事物,这一现象被称为散光。北海狗为了 弥补这一不足,会垂直收缩瞳孔,这样一来,只有从 垂直面射入的光线能在它的视网膜上形成图像。 实验表明,雀鹰从侣米高的树顶上可以毫不费力 地看到2毫米长的昆虫在草地上移动。猛禽视网膜的 感光细胞数量是人类的5倍,而且视网膜上有两块黄 斑(人和大多动物只有一块黄斑)。这两块黄斑是其视 力敏锐的原因所在。此外,猛禽大脑成像的速度要比 人类的快很多。在人类眼中的移动图像在猛禽眼中却 是一系列的静止图像。某些动物每秒可以区分上百个 图像,当它们高速穿梭于密林时,这一能力显得非常 重要。 跳蛛是主动出击的猎食者。它先扫视地面,然后 偷偷接近猎物,最后猛扑到猎物身上。跳蛛有8只眼 睛,其中最大的两只呈管状。这两只眼睛虽然视野狭 窄,却能明显放大图像。由于晶状体固定在外骨骼上 ,所以视网膜通过小肌肉移动。剩下6只处于次要地 位的眼睛分辨能力相对要弱些,但视野很宽阔,使跳 蛛能够360°全方位观察周围环境。 金雕不仅有敏锐的视力,而且像其他鸟类一样, 能辨别颜色。P8-10