1700256667
图序—9 脊椎动物亚门,人的折射单眼。(来自Petr Novák | Wikipedia)
1700256668
1700256669
1700256670
1700256671
1700256672
图序—10 蛸亚纲,北太平洋巨型章鱼的折射单眼。(来自Kwerry)
1700256673
1700256674
1700256675
1700256676
1700256677
图序—11 昆虫纲,苍蝇的折射复眼。(来自Tomatito26)
1700256678
1700256679
1700256680
1700256681
1700256682
图序—12 鲍鱼属于腹足纲古腹足类,它们的眼睛就是一对挺深的凹坑,左上角是它们的眼睛的示意图,黄色的是神经,红色的是感光细胞。这是一只巴厘岛海域的格鲍(Haliotis clathrata),它身上红白相间的颜色能在环境中伪装起来,仔细看,那对绿豆似的东西,就是鲍鱼的眼睛。另外,注意它匍匐的礁石上有很多白花花的网状物,那是苔藓虫,我们会在“幕后”篇章里遇到它们。(来自Kristof Degreef)
1700256683
1700256684
1700256685
1700256686
1700256687
图序—13 鹦鹉螺属于头足纲鹦鹉螺亚纲,它们的眼睛中空,充满了海水,可以用小孔成像模糊地分辨轮廓——由于水室里填充的其实是环境中的海水,所以这样的眼睛很容易感染病菌甚至被异物侵入。(来自CBimages / Alamy Stock Photo)
1700256688
1700256689
1700256690
1700256691
1700256692
图序—14 蜗牛属于腹足纲异鳃类,它们眼睛上的小孔被“角膜”盖住,里面充满透明组织,这些组织可以更好地屈光——至于为什么会有黑色的小点,那是因为蜗牛的组织很透明,这些黑色素包裹在整个眼球周围,就能避免周围的光线穿透进去造成干扰了。(来自Henrik Larsson)
1700256693
1700256694
软体动物最简单的眼睛,比如腹足纲笠形腹足类的帽贝的眼睛,只是个有色素的凹陷区域,只不过深一些,对方向的感知好一些罢了。
1700256695
1700256696
而在现存最古老的头足纲软体动物鹦鹉螺身上,凹陷区域已经发展成了很大的球形空腔,只留一个很小的孔——这样的眼睛就可以凭借小孔成像,依稀地分辨轮廓了。而另一些腹足纲的软体动物,比如某些蜗牛,用透明的皮肤把这个小孔封闭了起来,里面又填充了含水量很高的透明组织。这样的眼睛更加安全,降低了异物入侵和感染的风险,有了内部的压力,形态也更加稳定。更重要的是,透明组织可以有更高的折射率,这为进一步的进化提供了重要的素材,比如有些海螺就在那团透明组织中分化出了一团折射率更高的组织,也就是晶状体。晶状体可以像凸透镜一样成像,这比小孔成像更加清晰,也就在进化上制造了一个转折点:此前的各种眼睛成像都很模糊,视网膜上的倒影本来就没什么细节,感光细胞再多也没有明显效果;有了专门的晶状体之后,视网膜上的倒影会更加清晰,更大更密的视网膜就直接意味着更高的分辨率了。
1700256697
1700256698
所以你看,头足纲的蛸亚纲是软体动物门最活跃的类群,对视觉的需求非常高,它们的眼睛不但非常大,而且进一步发展出了各种附件,比如角膜、虹膜、玻璃体、睫状肌……可以调焦,可以转向,恰如一台照相机。它们用这样的眼睛敏锐地观察周围事物,借此伪装成一模一样的形态。
1700256699
1700256700
1700256701
1700256702
1700256703
图序—15 红娇凤凰螺(Conomurex luhuanus)属于腹足纲新腹足类,它们的眼睛明显复杂得多,其中有一个小小的晶状体,可以模糊地成像,帮助它们分辨轮廓和图案。(来自Ludovic DAVID)
1700256704
1700256705
1700256706
1700256707
1700256708
图序—16 普通章鱼(Octopus vulgaris)属于头足纲蛸亚纲,它们的眼睛非常复杂,在解剖上酷似人眼,但又比人眼的结构更加合理——我们很快就要知道它们的眼睛比人眼强在哪里了。(来自StubblefieldPhotography)
1700256709
1700256710
1700256711
1700256712
1700256713
图序—17 章鱼发达的视觉赋予了它们敏锐的观察能力,而且它们的皮肤既能变形又能变色,所以它们看到什么,就伪装成什么。这是上一张图里的那种章鱼埋伏在地中海的礁石里,你几乎找不到它的轮廓。(来自Suljo | Dreamstime.com)
1700256714
1700256715
我们看到章鱼的眼睛和脊椎动物的眼睛极其类似,这被视为“趋同进化”的经典案例。但是仔细比较细节,我们就会发现,二者有一处极其关键的不同:如图序—18,在章鱼的视网膜里,感光细胞在内层,神经细胞在外层,所以光进入眼底,先被感光细胞分辨,再把兴奋传递给神经细胞——这无疑是合情合理的构造。但脊椎动物恰恰相反,感光细胞在外层,神经细胞在内层,完全颠倒了。所以光进入眼底要先穿过密密麻麻的毛细血管和神经细胞才能抵达感光细胞,这就严重妨碍了感光细胞的工作,所以在我们的视网膜上有一个“中央凹”,那里的神经细胞纷纷斜过身子,尽可能地避让开来,露出下方的感光细胞,而且视锥细胞也在中央凹里凝聚了最大的密度,由此大大提高了视觉的分辨率——所谓“定睛一看”,就是设法让视觉影像刚好落在中央凹上。
1700256716
[
上一页 ]
[ :1.700256667e+09 ]
[
下一页 ]