王谷巖

千姿百態(tài)堪稱(chēng)藝術(shù)

動(dòng)物界的眼睛，不僅有著不同進(jìn)化階段的巨大差異，還有著脊椎動(dòng)物照相機(jī)眼和節(jié)肢動(dòng)物復(fù)眼的分野。在脊椎動(dòng)物當(dāng)中，由于生活環(huán)境及習(xí)性的不同，雖然同是照相機(jī)眼，其構(gòu)造與功能也是千姿百態(tài)的。

動(dòng)物的行為和運(yùn)動(dòng)與自身的視覺(jué)機(jī)能有著密切的關(guān)系。一般說(shuō)來(lái)，行為復(fù)雜、飛行或奔跑迅速的動(dòng)物，視力都較好；行動(dòng)遲緩的動(dòng)物，視力較差。

動(dòng)物身體大小不一，頭部到地面距離不同，有的動(dòng)物(如長(zhǎng)頸鹿)適于從高處看東西，有的動(dòng)物(如老鼠)則適于貼近地面看東西。從視覺(jué)功能對(duì)機(jī)體的適應(yīng)程度來(lái)衡量，“寸光之目”對(duì)于老鼠來(lái)說(shuō)并不是什么缺陷，老鼠在黑暗中行動(dòng)的靈活程度已經(jīng)足以證實(shí)這一點(diǎn)。

動(dòng)物有生活于空中、陸地和水里的區(qū)別，它們眼睛的機(jī)能差別很大。翱翔于兩三千米高空的老鷹視野寬闊、視力敏銳，能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和辨認(rèn)地面上小雞、小兔等獵物。這是因?yàn)辁椦塾兄厥獾臉?gòu)造。視網(wǎng)膜的中央凹是視覺(jué)最敏銳的區(qū)域，人的每只眼睛有一個(gè)中央凹，鷹眼卻有兩個(gè)中央凹。一個(gè)中央凹注視著側(cè)前方，另一個(gè)注視著正前方；兩只眼睛的中央凹視野在正前方相互交蓋，形成一個(gè)極敏銳的雙眼視覺(jué)區(qū)，所以鷹眼視野寬闊。鷹眼中央凹的感光細(xì)胞每平方毫米多達(dá)一百萬(wàn)個(gè)左右，而人眼只約有十五萬(wàn)個(gè)。因此，鷹眼要比人眼敏銳(分辨率高)一至二倍。

動(dòng)物眼睛長(zhǎng)的位置取決于頭部的形狀。多數(shù)魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)以及面部較長(zhǎng)的哺乳動(dòng)物，眼睛長(zhǎng)在頭部?jī)蓚?cè)，雙眼相距較遠(yuǎn)。人、靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物、貓、貓頭鷹等面部短平的動(dòng)物，眼睛長(zhǎng)在頭部前側(cè)，兩眼距離較近。

不同的動(dòng)物，視野不同。一般說(shuō)來(lái)，視野呈橢圓形，水平方向?qū)?，上下方向窄。通常都以眼睛在水平方向的視角表示其視野的大小。視野的寬度，與眼球的數(shù)目、位置、成像系統(tǒng)(由角膜、虹膜和晶狀體等組成)的構(gòu)造以及視神經(jīng)的交叉情況有關(guān)。在成像系統(tǒng)中，晶狀體會(huì)聚光線(xiàn)的能力直接影響著動(dòng)物的視野。動(dòng)物兩只眼睛的視神經(jīng)，在連向大腦皮層視區(qū)的途中相互交叉，稱(chēng)為視交叉。由于視交叉的存在，左眼的視神經(jīng)沖動(dòng)傳到了右側(cè)腦，右眼的視神經(jīng)沖動(dòng)又傳到左側(cè)腦。視神經(jīng)的交叉情況和動(dòng)物的進(jìn)化程度有密切的關(guān)系。魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)等低等動(dòng)物的雙眼長(zhǎng)在頭部?jī)蓚?cè)，視神經(jīng)大多完全交叉，兩眼的共同視野極窄，只能彼此獨(dú)立地看東西，即只有單眼視覺(jué)。隨著進(jìn)化，哺乳動(dòng)物的兩眼向頭前部移動(dòng)，開(kāi)始有一部分視神經(jīng)不交叉，兩眼的視野有了部分交蓋，即有了雙眼視覺(jué)。靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物雙眼位于頭部前側(cè)，交叉和不交叉的視神經(jīng)大體各占一半，雙眼的共同視野大大增加，有了很好的雙眼視覺(jué)。由于雙眼視覺(jué)的存在，就不但能使動(dòng)物看到周?chē)奈矬w，而且能夠分辨周?chē)矬w的前后位置(視深)、判斷它們之間的距離(視距)。眼睛所具有的這種空間辨認(rèn)能力，稱(chēng)為立體視覺(jué)。

視野的寬度還與眼睛的數(shù)目有關(guān)。復(fù)眼的視野所以特別寬，就是由許多個(gè)小眼的視野加在一起造成的。高等動(dòng)物因是照相機(jī)型眼，其視野已經(jīng)大到足以從外界獲得大量信息，幾乎都只長(zhǎng)有兩只眼睛。動(dòng)物界里，也有長(zhǎng)有兩只以上眼睛的動(dòng)物。蜥蜴除頭部?jī)蓚?cè)各有一只眼，在頭的頂部還有另一只眼睛。七鰓鰻也有三只眼。生活在中、南美洲河流和江港里的一種世界稀有魚(yú)類(lèi)——四眼魚(yú)，不僅能向下看清水里的東西，同時(shí)還能向上注視空中的目標(biāo)。四眼魚(yú)實(shí)際上也只有兩只眼睛，只不過(guò)每只眼睛都有兩個(gè)虹膜瓣，造成兩個(gè)瞳孔，把眼睛分成了上、下兩半部分。又由于上、下兩半部分各有自己的焦點(diǎn)，所以當(dāng)四眼魚(yú)沿水面游動(dòng)時(shí)，就在每只眼睛視網(wǎng)膜的不同部位見(jiàn)到了分屬空中和水里的兩個(gè)物體的像。另有一種跳蜘蛛，長(zhǎng)有八只固定于頭部的眼睛:頭部前方兩個(gè)，左、右側(cè)各三個(gè)。其中左、右側(cè)較大的四只眼睛的視野加起來(lái)，幾乎可以使跳蜘蛛同時(shí)看到360°的全空間。這種動(dòng)物先是用側(cè)方的那四只眼睛，去探知周?chē)臻g里是否有它感興趣的物體。如果有，它便調(diào)轉(zhuǎn)身體，使頭前方的那兩只眼睛對(duì)準(zhǔn)感興趣的物體，并使其視網(wǎng)膜作細(xì)微的運(yùn)動(dòng)，以便看清這個(gè)物體細(xì)節(jié)。

機(jī)構(gòu)各異盡善盡美

眼睛是動(dòng)物最精巧的感覺(jué)器官，不同的動(dòng)物又具有自己獨(dú)特的視覺(jué)機(jī)構(gòu)，從而使它們的視覺(jué)機(jī)能達(dá)到了盡善盡美的程度。

人和靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的眼球可以靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)，這對(duì)于搜尋目標(biāo)是十分有用的。眼球轉(zhuǎn)動(dòng)最靈活的當(dāng)推人稱(chēng)變色龍的避役，它的眼睛是一種長(zhǎng)在向外突出的炮塔形結(jié)構(gòu)頂部的柄穴眼，眼球幾乎可以向任一方向旋轉(zhuǎn)。而且，每只眼睛都可以獨(dú)立地任意轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至可以一只眼睛跟蹤前方的獵物，而另一只眼睛則朝向背后防備潛在敵害的襲擊。有些動(dòng)物，如蛇、鶴等，它們的頭、頸部都比眼睛更易于活動(dòng)，因而也可以使眼睛靈活地朝向物體。也有些動(dòng)物，如貓頭鷹和許許多多昆蟲(chóng)，它們的眼睛是固定不動(dòng)的。這些動(dòng)物由于脖子能夠極其靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)(如貓頭鷹可以轉(zhuǎn)頭270°)，而能隨心所欲地將眼睛朝向任一方的目標(biāo)。要既能看清近處物體，又能看清遠(yuǎn)處的物體，并且在物體運(yùn)動(dòng)情況下保持視覺(jué)的穩(wěn)定，還需要眼睛具有良好的自動(dòng)調(diào)焦機(jī)能。動(dòng)物界完成這一機(jī)能的方法，也不是千篇一律的。哺乳類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)等運(yùn)用了改變晶狀體形狀的方法，魚(yú)、七鰓鰻、蛇等采用了象照相機(jī)一樣的移動(dòng)晶體位置的方法，深海魚(yú)、四眼魚(yú)等使用的是調(diào)整視網(wǎng)膜位置的方法。還有一些動(dòng)物如蜘蛛和某些鳥(niǎo)類(lèi)，是利用了改變中央凹的凹陷程度的方法。

大多數(shù)野生動(dòng)物，夜晚比白天更活躍。那些在夜晚活動(dòng)的動(dòng)物，有的(如貓頭鷹、無(wú)翼鳥(niǎo)、鴨嘴獸、袋熊等)是純粹晝伏夜出的夜行性動(dòng)物，更多的(如狗、狼、狐貍、野牛、野馬、貓、獅、虎、豹等)則是在夜間也象在白天一樣活動(dòng)的無(wú)節(jié)律性動(dòng)物。它們的眼睛都適應(yīng)了各自的生活環(huán)境和習(xí)性。俗稱(chēng)夜貓子的貓頭鷹，它的眼睛占據(jù)了頭部總體積的三分之一，前后方向變得很長(zhǎng)，成為一種管狀眼。它的角膜特別彎曲，晶狀體呈圓球狀，瞳孔可以開(kāi)大到不露虹膜的痕跡。結(jié)構(gòu)上的這些特點(diǎn)，都有利于貓頭鷹的眼睛盡可能多地收集光線(xiàn)。眼睛視網(wǎng)膜的后面，還有一層可以反射光線(xiàn)的薄膜(稱(chēng)為反光組織)，可以將未被視網(wǎng)膜吸收的光線(xiàn)反射回去，重新為視網(wǎng)膜吸收。所有這一切，就使貓頭鷹的眼睛有了極敏銳視覺(jué)的夜視眼。以夜幕作掩護(hù)偷吃糧食的小田鼠，只要遇上了夜貓子，那它就休想逃脫被吃掉的命運(yùn)。那些既在白天又在夜里活動(dòng)的動(dòng)物，它們都有極好的瞳孔調(diào)節(jié)本領(lǐng)，一般都有反光組織。例如家貓，為避免強(qiáng)光進(jìn)入眼睛，它的瞳孔在白天成一細(xì)縫，而在夜晚則開(kāi)到最大，它的視網(wǎng)膜后的反光組織，使它能夠充分利用夜晚的微弱光線(xiàn)。

動(dòng)物界的眼睛，還有許許多多的奧妙之處。橫行的螃蟹，眼睛長(zhǎng)在能夠活動(dòng)的長(zhǎng)柄的頂端。體長(zhǎng)僅2～3毫米的劍水蚤，長(zhǎng)的是精巧別致的掃描眼，每只眼睛活象一架單通道電視攝像機(jī)。蛙眼，只對(duì)活動(dòng)的目標(biāo)起反應(yīng)，對(duì)靜止不動(dòng)的物體則一概“視而不見(jiàn)”。鴿眼，有著極佳的識(shí)別能力，它不僅可以在人眼視力不及的距離上發(fā)現(xiàn)老鷹，又能區(qū)分出是吃活食的鷹還是吃腐肉的兀鷹。靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物都有和人一樣的色覺(jué)，能夠看到五彩繽紛的顏色。而狗、貓等動(dòng)物卻不能辨別顏色，它們看到的景物畫(huà)像就和黑白照片一樣……

只要努力去探索，還會(huì)揭示動(dòng)物界眼睛更多的奧秘。

(摘自《知識(shí)就是力量》1981年第6期)

題圖:南雁