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动物眼睛的奥秘:数量、结构与功能的多样性

文章作者:佚名    时间:2024-11-05 21:15:06

比起人眼的独特魅力,动物的眼睛却有着难以置信的神秘感和无限的神秘感。从某种意义上说,动物的眼睛往往很好地反映了它们的生活习惯。动物眼睛在结构和功能上的差异和特点可以说是多种多样的。

你有一双眼睛,我也有无数双眼睛

就动物眼睛的数量而言,差距很大。生长在澳大利亚的蜥蜴头上有三只眼睛。

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它用三只眼睛环顾四周,以防有不速之客。在南美洲的河流中,有一种双焦点的“奇观”,称为四眼鱼。当它沿着水面移动时,它不仅可以看到清澈水中的物体,还可以看到水面上的目标。虽然四眼鱼只有两只眼睛,但每只眼睛都有两只瞳孔。

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不同种类的蜘蛛有不同的眼睛。南美洲有一种凶猛的蜘蛛,头上有六只眼睛,呈对角线排列并交叉排列。头部前部有一对大而明亮的眼睛,头部两侧各有 6 只用于协调。这八只眼睛需要同时移动。为了在 360° 空间内相互配合,可以准确地看到物体。另一种圆形蜘蛛有 12 只眼睛,胸部 8 只,侧面 2 只。无论哪种方式,它都能看到六个方向。

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有些动物有复杂的复眼。苍蝇的两个大眼睛由 3000-4000 只小眼睛组成。苍蝇的复眼生长在从头顶伸出的两根长茎的顶部。手柄的长度是本体长度的 1.5 倍。它看起来像两根火柴棒,但它可以自由旋转,视野开阔,感觉很敏感。

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蜜蜂的头上有一对复眼。每个复眼由 6,300 只小眼睛组成。这些小眼睛对偏振光非常敏感,具有特殊的定向特征。它们可以测量天空中不同区域的亮度。即使乌云挡住了太阳,也可以根据太阳方向的变化来校正时间。因此,当蜜蜂外出采集花蜜并返回巢穴时,它们永远不会迷路。

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在动物中,蜻蜓的眼睛最多。除了头上的三只单眼外,还有 29,000 多只小眼睛。但是蜻蜓的视力并没有随着眼睛的增加而增加。因为复眼中的每个孔眼都可以说是独立的,所以只能看到整体图像的一小部分。所有的小眼睛都将不同强度的刺激获得的图像组合在一起,形成一个粗粒度的图像,其整体结构类似于马赛克。因此,多目昆虫总是看起来模糊不清。

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有人可能会问,既然昆虫的视力模糊不清,为什么蜻蜓能够在空中快速捕食,而讨厌的蚊子和苍蝇却可以如此轻松地避免被打败?虽然昆虫的视力很差,即使是视力最强的蜜蜂也只有人类的 1/80,但昆虫有一个很大的复眼特长,那就是对移动的物体非常敏感。当一个物体突然出现时,人眼需要 0.05 秒才能清楚地看到轮廓,蜜蜂需要 0.01 秒才能做出反应。这种对移动物体做出反应的能力对于昆虫捕食和躲避敌人非常重要。

昆虫的复眼长在头顶以上,其曲面突出,使小眼睛可以接收到来自各个方向的光线,因此它的视野比人眼更宽。有些昆虫的水平视野为 240 度,垂直视野为 360 度,而我们人类只有 180 度的视野。

视力比人好,越暗越敏捷

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在动物中,鹰的眼睛是看起来最远的那一双。人眼通常可以看到最远 6 公里的距离,而鹰的视力是人类的 8 到 9 倍,鹰是白天的动物,它们对物体的敏锐观察力是最好的鸟类之一。鹰眼有两个中央凹,视觉细胞密度达到每平方毫米 100 万个左右。当它在 3000 多米的高空俯视地面时,可以从许多场景中准确识别田鼠等小动物。

猫头鹰在白天经常对眼前的一切视而不见。它在夜间昏暗的光线下飞行,但它可以看到地面上的老鼠。壁虎也喜欢夜行性活动,它的眼睛足够敏锐,可以在微弱的光线下看到昆虫所做的一切。

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猫之所以能成为捉老鼠的专家,是因为它有一双奇特的明亮眼睛。猫眼的瞳孔可以根据光线的强度放大或缩小。早晚如枣核,中午如线,傍晚如满月。和老虎、豹子等猫科动物一样,猫科动物也有很好的立体视觉,因为它们的双眼视觉相互重叠,形成“双眼视觉”。即使在漆黑的夜晚,猫也能敏锐地看到老鼠的动向。

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这些动物是夜行性的,它们的眼睛在弱光下通常会发出两道绿色光线,这会吓到其他动物。这是因为这些动物的视网膜后部具有反射微弱光线的特殊结构。

分工很清楚,这是高层的问题

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水蛭的眼睛长在尾巴上;海星的五只眼睛各长到 5 英尺的尖端;比目鱼的两只眼睛长在同一侧,另一侧是看不见的。有一只蜗牛长在它的头上,一只眼睛,另一只眼睛在背上;一双石龙眼负责看前上,另一只眼负责看前后,真正照顾好前后,观察四个方向。

蜥蜴的一只眼睛可以上下左右移动。它检测前后捕捉猎物的最佳方式,而另一只眼睛则密切关注目标。

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鱼眼的镜头形状是球形的,相当于“广角镜头”,视野很广。海豹、鳄鱼和海龟的眼睛可以在水和陆地上使用。当它们在水下时,瞳孔会增大;当他们回到陆地时,他们的瞳孔会收缩,他们的视力相当好。

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青蛙的两只眼睛在头顶上。一旦他们用双眼离开水面,他们就能看到水的运动。它通常对静止的动物视而不见,但它可以清楚地看到快速移动的昆虫,并且在捕捉它们时绝对确定。当昆虫从它的眼睛飞过时,它会跳到空中,伸出舌头,然后吞进肚子里。它的移动速度和锁定目标的准确性令人惊叹。为什么青蛙的眼睛这么敏锐?青蛙的眼睛有视神经纤维组织,类似于四张感光胶片,显示四种不同的昆虫图像。当四个图像叠加时,它会提供立体图像,可以立即识别您面前的移动物体。

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蛇的舌头经常从嘴里伸出来,以检测空气中的气味并快速识别散发各种气味的动物。它实际上使用 “舌头” 而不是眼睛。响尾蛇的鼻子和眼睛之间的两小块皮肤对黑暗中的红外光有着敏锐的感知,使它能够在黑暗中“看到”猎物并杀死它。

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在非洲的尼罗河上,有一种鱼叫“水象”。它的尾巴有一个发射电磁波的器官,它的背鳍相应地有一个接收反射电磁波的感觉器官。因此,水象星座可以准确地 “测量 ”周围各种动物的位置。

蝙蝠是瞎子。它们在飞行过程中不断从嘴巴和鼻子发出高频超声波。当它们遇到障碍物和猎物时,超声波被反射回来并被耳朵接收。换句话说,蝙蝠使用“耳朵”而不是眼睛。鲨鱼是短视的。它们用嗅觉鼻子来追踪猎物的气味。鼻子取代了眼睛。

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蚯蚓虽然没有眼睛,但它不是瞎的。其体内的感光细胞充当“眼睛”,准确区分光明和黑暗。

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较差的色彩感知远不如人类

虽然他们也生活在一个五彩斑斓的世界里,但不幸的是,动物的色彩感知与人类相去甚远。

哺乳动物几乎是色盲。在西班牙斗牛场中,斗牛士挑战披着红色斗篷的公牛。据信,是火红色引发了它。其实,这只是因为斗篷在公牛面前不断晃动,这让公牛又恼又怒。如果你穿另一种颜色的斗篷,斗牛的效果不会有什么区别。

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狗、猫、羊、马等,也过着单调的灰色生活。他们看到的世界通常是黑色、白色和灰色的。狗眼中的世界与我们人类看到的非常不同。狗狗的眼睛里的视锥细胞很少,所以狗狗眼里的世界颜色非常单调。但是狗的眼睛里有很多杆状细胞,所以它们在黑暗环境中的视力出奇的好。它比人眼看得更清楚。然而,当白天光线明亮时,它无法享受五彩缤纷的世界。他们经常头晕,辨别事物的能力大大降低。此外,静态物体不容易被狗发现,因为它们的眼睛擅长捕捉动态物体。狗甚至可以看到一公里外一只手的动作。

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另一方面,许多鸟类都有颜色感。(除了一些习惯了夜生活的鸟类,比如猫头鹰等,因为它们的视网膜上没有颜色识别视锥细胞。想象一下,雄鸟经常用华丽的羽毛来吸引异性。如果感觉不到颜色,雄性又有什么魅力呢?

当然,鸟类无法识别所有颜色。许多鸟儿不认识蓝色和紫色。胸部、翠鸟和金刚鹦鹉的羽毛混合着蓝色和紫色,但它们只能在强光下被同伴看到。

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昆虫具有不同的识别颜色的能力。蜻蜓对色觉最敏感;其次是蝴蝶和飞蛾;苍蝇和蚊子可以看到颜色;家蝇最讨厌蓝色,所以它们不想靠近蓝色的窗户、门、天花板和窗帘;蚊子可以区分黄色、蓝色和黑色,尤其是黑色。

蜜蜂在五颜六色的花朵中来来去去。他们应该是“色彩鉴赏家”。然而,使用光谱学训练蜜蜂区分颜色的实验表明,蜜蜂实际上是红盲的。无论是红色还是黑色,在蜜蜂眼中都是一样的。蜜蜂可以区分三种颜色:蓝色、黄色和蓝色,但它们混淆了橙色、黄色和绿色,无法区分蓝色和紫色之间的色差。但蜜蜂有一种独特的技能。它能看到人们看不到的紫外线,能准确地区分紫外线和白色、灰色的各种颜色。红盲蜂经常光顾颜色鲜艳的山茶花、玫瑰和其他红色花朵,因为它们会反射阳光中的紫外线。

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