一個有趣的問題一直困擾著人類,那就是:我們?nèi)祟愔饕峭ㄟ^眼睛去了解和觀察世界,那動物們又是通過什么感覺器官去感知世界的呢?動物到底能看到什么?最新科學研究揭示了動物驚人的視覺差異——鴿子能分辨非常細微的色差,能力超過最先進的電腦程序;蛇的眼睛可以熱成像,只要你身上有熱量散發(fā),就難逃蛇的眼睛……每一種動物都有自己獨特的處理視覺信息的方式,它們“看”到的世界可能比我們?nèi)祟惛鼜?fù)雜、更豐富多彩——
海豚的“透視機”
海豚依靠回聲定位導(dǎo)航,尋找食物,與同類進行交流。海豚從其呼吸孔下面發(fā)出一種聲音,在我們聽起來就像是一種“咔嗒”聲。這種聲音以每秒300赫茲的頻率傳播,在碰到物體后被反射回來,海豚通過分析反射回來的聲音在其大腦里構(gòu)建起一幅畫面。媒體上常常登載有關(guān)海洋遇險者引來海豚救援的報道。如何解釋海豚這種“見義勇為”的行為呢?各種猜測中的一種從科學角度進行了分析:當海豚接近落水者時,其聲納系統(tǒng)會習慣性地對人的骨骼和五臟六腑進行透視,發(fā)現(xiàn)作為哺乳動物的人類在生理結(jié)構(gòu)上與自己很相近,于是就把人類當成了同類,從而進行積極的營救。
鯊魚的“第三只眼”
鯊魚在漆黑一團的海底如何尋找獵物呢?鯊魚的另一種感覺器官派上了用場,這就是它們的“第三只眼”,或稱“第六感官”——一個位于頭部區(qū)域的電感受器。這個感官能探測到魚類通過腮部或肌肉收縮發(fā)出的微弱電脈沖,鯊魚通過這個器官來捕獵和進行導(dǎo)航定位。比如,錘頭鯊在海底尋找獵物時,其頭部會不斷地左右搖擺,這是它在用頭部對海底進行掃描,真像一個金屬探測器呢!
貓頭鷹的“夜視儀”
貓頭鷹是名副其實的“黑夜殺手”,它們的眼睛猶如一架軍用夜視儀。貓頭鷹的眼睛差不多占了臉部一半的面積,而且眼睛總是睜得大大的,其實呀,這是因為貓頭鷹缺乏環(huán)狀肌,無法收縮瞳孔,但它生有能使瞳孔放大的放射狀肌。貓頭鷹的視角可達110度,其中70度范圍內(nèi)非常敏銳。它們視網(wǎng)膜上的桿狀細胞比其他動物多得多,加上視網(wǎng)膜后面的反光膜有助于增強黑夜的觀察能力,因而它們能看見1 500米以外一根火柴發(fā)出的微弱光亮。不過,貓頭鷹的非凡夜視能力是以犧牲彩色視覺來換取的。有趣的是,許多鳥兒都有360度的視域,貓頭鷹卻是個例外,它們只能看見前方的物體,而且眼睛在眼窩里根本無法活動。作為一種補償,貓頭鷹的頸椎骨的數(shù)量是普通動物的兩倍,這使得他們的頭能不可思議地旋轉(zhuǎn)270度,補償了兩眼視野較窄的不足。貓頭鷹正是憑借這些獨特的生理特征和視覺功能成為了真正的“黑夜殺手”,它們在發(fā)動攻擊時總是悄無聲息地接近獵物,讓獵物防不勝防。
青蛙的“偵察器”
青蛙喜歡蹲伏在草叢中,鼓起一對大眼睛凝視前方,如果有飛蟲經(jīng)過,便會一躍而起,張開大嘴,伸出舌頭,將昆蟲卷進口中。青蛙是如何練就這般本領(lǐng)的呢?這得益于它復(fù)雜而靈敏的眼睛。青蛙眼睛的神經(jīng)節(jié)細胞極為復(fù)雜,共有4種,分別執(zhí)行不同的任務(wù):最小的細胞被稱為“邊緣偵察器”,只能感覺到比周圍環(huán)境較亮或較暗物體的邊緣,比如樹干、天空等的輪廓;較大的細胞叫“昆蟲偵察器”,只能對棲息在草尖上的或者移動的有著彎曲邊緣的昆蟲做出反應(yīng);第三種細胞叫“事件偵察器”,能對亮度的變化等做出反應(yīng);最后一種叫“光強減弱感受器”,能感應(yīng)到沼澤中的陰影部分。當昆蟲進入青蛙的視野,或者當猛禽的影子從青蛙眼前掠過時,這4種神經(jīng)節(jié)細胞相互作用形成一個巨大的“網(wǎng)”,以便在廣泛區(qū)域收集從感受細胞傳來的信息,從而指引青蛙迅速撲向昆蟲,或跳進水中躲起來。
鴿子的“神目”
鴿子生有一雙被譽為“神目”的明察秋毫的眼睛。鴿眼之所以如此敏銳,是因為鴿眼的視神經(jīng)由數(shù)百萬根神經(jīng)纖維組成,視網(wǎng)膜內(nèi)有100萬個以上的神經(jīng)元,具有復(fù)雜的探測功能,如能檢測出圖像的基本元素,鑒定顏色強度等。此外,鴿子的視網(wǎng)膜上還生有6種特殊神經(jīng)節(jié)細胞,能檢測到物體的亮度、凸邊等。鴿子不僅視力超群,還能看見我們?nèi)祟惪床坏降奶厥夤獠ā贤饩€。許多水果都覆有一層蠟狀表皮,這種表皮可以反射紫外線,所以在鴿子的眼里,樹上掛著的水果就像大街上的霓虹燈一樣閃閃發(fā)亮!這還不方便它們找到食物?!
螳螂的“瞄準器”
人們常見螳螂擺出這樣一種姿勢:半身直起,前腿伸向半空,態(tài)度莊嚴,好像是在做禱告,它們因此被稱為“會祈禱的昆蟲”。其實,螳螂哪里會做什么禱告,它們是在做捕獵前的準備。當面前有昆蟲出現(xiàn)時,它們轉(zhuǎn)動頭部,先瞄準,然后揮動“大刀”——雙臂,迅速出擊,速度之快,令人驚嘆,只需0.05秒!原來,螳螂靠兩種感官器官傳遞信號:一種是復(fù)眼,一種是長在頸前的感覺毛。當螳螂瞄準昆蟲時,頭的轉(zhuǎn)動會壓迫一叢感覺毛,從感覺毛傳遞到大腦的是不同于眼睛傳遞的另一種信號。大腦的神經(jīng)系統(tǒng)得到兩種互相有差別的信號后立即作出反應(yīng),會指揮雙臂朝哪個方向、以多快的速度進行攻擊!
響尾蛇的“熱成像”
響尾蛇的眼睛又大又圓,但實際上對可見光幾乎完全沒有反應(yīng),說它是瞎子一點也不為過??茖W家曾做過一個實驗:將一條響尾蛇的雙眼蒙上,結(jié)果它照樣能靈活而迅速地追捕獵物。原來,響尾蛇有一個“熱眼”(熱定位器)及頰窩。頰窩約深5毫米、長1厘米,呈喇叭形,由薄膜分成內(nèi)外兩個小室。外室是熱收集器,對準需要探測的方向。薄膜是一個特殊的感受器官,可以感受紅外線的輻射,并把紅外線和外界溫差通過神經(jīng)反映給大腦,由此形成一個熱成像,重疊在視網(wǎng)膜上。一旦鎖定獵物,響尾蛇就會做好攻擊準備。
鷹的“望遠鏡”
鷹是動物中的“千里眼”。憑借敏銳的視力,蒼鷹能從1 000米以上的高空俯沖而下,準確地抓住急速奔跑的兔子;游隼能看見1 000米以外的斑鳩;海雕能準確定位水下的魚兒??茖W家研究發(fā)現(xiàn),鷹的視網(wǎng)膜上有兩個中央凹(視覺最靈敏的區(qū)域),而人的視網(wǎng)膜上只有一個中央凹。鷹眼的主要中央凹能形成敏銳的單目視力,覺察細微運動,側(cè)部中央凹則能察覺到細節(jié)。鷹眼中央的感光細胞比人眼多得多,每平方毫米多達100萬個,而人眼僅約15萬個。此外,鷹眼具有神奇的“雙重調(diào)節(jié)”作用,能在一瞬間把“遠視眼”調(diào)節(jié)為“近視眼”,就像隨意調(diào)節(jié)一架望遠鏡一樣,真夠神奇的!
貓的“反光鏡”
為什么貓眼在黑夜里會發(fā)亮?其實,貓眼本身并不發(fā)光,而是眼球后面的視網(wǎng)膜上有反光物質(zhì),能把收集到的光反射出來。貓貓們的敏銳視覺與它們的瞳孔有很大關(guān)系。貓的瞳孔位于晶狀體之前,在白天日光很強時,瞳孔幾乎完全閉合成一條直細線,盡量減少光線的攝入;在黑暗的環(huán)境中,瞳孔則開得很大,盡可能地增加光線的通透量。貓的瞳孔的擴大和縮小就像調(diào)節(jié)照相機快門一樣迅速,從而保證了貓在快速運動時能夠根據(jù)光的強弱和被視物體的遠近,迅速調(diào)整視力,對好焦距,鎖定獵物!貓只能看見光線變化的東西,所以,貓常常要左右稍微轉(zhuǎn)動眼睛,使它面前的景物移動起來。不過,貓是色盲,在它們眼中,整個世界都是深淺不同的灰色。
再來看看這些“稀奇古怪”的動物眼睛——
亞洲象的眼睛附近有著長長的、向下彎曲的睫毛。在交配季節(jié),雄象的眼睛中能散發(fā)一種吸引異性的香味。
這是非洲馬達加斯加島上的變色龍的眼睛。這種變色龍生活在森林矮樹叢中,眼睛突出并且可以旋轉(zhuǎn),在觀察事物時,眼睛可以前后左右來回觀看。
藍紫金剛鸚鵡是南美洲最大的鸚鵡,它的眼睛周圍有一圈嫩黃皮膚。藍紫金剛鸚鵡看待世界的方式是通過眼睛中心聚焦。
狼蛛是世界上體型最大而且毒性最強的蜘蛛,它有8只眼睛,兩只大眼睛位于正前方,下面還有4只小眼睛,頭部左右各有一只。狼蛛的眼睛具有全方位視覺功能。
這是南非犀鳥的眼睛,直徑約為10毫米,眼瞼上有很長的線紋和金屬絲般的黑色睫毛。
這是一條普通章魚的眼睛。像其他無脊椎動物一樣,章魚的眼睛非常精確。同時,章魚的8條觸腕像人的手一樣,能幫助它探察外界。
蜻蜓的復(fù)眼是由成千上萬個細小的六角形眼睛組成的,每個小眼睛的直徑只有0.04毫米。蜻蜓的視角幾乎可以達到360度,包括背后。這讓它們能夠在飛行中捕捉獵物。
這是一種巨型蛤類的光覺細胞,位于蛤類貝殼的邊緣部位。通過這種光覺細胞,蛤類能夠區(qū)分黑暗和光明,甚至可以區(qū)分出陰影。