扇贝

大开眼界扇贝有多达200只眼睛,每只结

发布时间:2022/12/1 15:56:02   
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说到扇贝,我们首先想到的是粉丝蒜蓉扇贝,扇贝蒸蛋……不过今天爪爪要来聊一聊扇贝独特又被大众所忽略的一面:它的眼睛。

扇贝(Scallop)是一种双壳的软体动物,和大部分双壳类动物不同,扇贝是一种很活跃,喜欢在海中跑来跑去的物种。而它的其他双壳亲戚都是找个安静的角落趴着,坐等食物自己送上门来。假如在海洋中见到活的扇贝,你大概会很惊讶然后笑出声,因为它们平时的运动方式就是在海中一张一合自己的两个壳来游泳,这场面活像是游戏里的某种怪物,特别滑稽。

既然要经常运动,自然有个器官必须很发达,那就是眼睛。扇贝全身都藏在壳里,又没有长长的触手或鼻子,只能依靠眼睛来观察周围的环境了。所以扇贝的眼睛相当厉害,科学家研究以后发现,根据不同的品种,每个小小的扇贝居然都有少则几十只,多达只的眼睛,这些眼睛长在壳边缘小小的触手顶端,围绕着扇贝的壳度都有分布,可谓是真正意义上的眼观六路了。

而和扇贝同属于双壳纲的蛤蜊,河蚌等动物,眼睛都已经退化了,它们都靠触角来感受周围环境。也就是说它们既不知道自己长啥样,也不知道世界长啥样,不知道自己吃的东西长啥样,更不知道打算吃掉它们的动物长啥样,一辈子就这么云里雾里的过下去了……

图为扇贝一只眼睛的近距离照片。人们吃了这么多年的扇贝,但直到年,一个以色列团队才把扇贝眼睛的秘密揭开了一小部分。年,以色列魏兹曼科学研究所的博士后研究员BenjaminA.Palmer和他的同事用一种很强大的新工具观察到了扇贝眼睛的详细结构,这个新工具叫做低温电子显微镜。而发明这个显微镜的团队也在当年获得了诺贝尔奖,可见这个显微镜对科学界的进步有着相当重要的意义。

图为扇贝眼中组成小镜子的鸟嘌呤。有趣的是,一块单独的鸟嘌呤结构本身是透明的,但把很多鸟嘌呤组成一个面,再把这个面叠加到20~30层以后,它们就可以反射光线了。这个结构很适合观察水中的环境,因为在水中光线受到水分子折射反射的影响,水中视野不如陆地上的好。

扇贝的眼睛不但数量多,而且结构还颇为复杂。我们都知道人眼的结构已经很复杂了,但扇贝的眼睛已经不是人眼能够相比的,人家的眼睛结构跟望远镜一样。在显微镜的镜头下,科学家才能勉强找到扇贝壳边缘上那些小小的点,这就是扇贝的眼睛。想要再看清扇贝眼睛的结构,还得借助更加高倍的显微镜才能看清楚。别看人家眼睛小,结构却复杂得一塌糊涂,令人不得不感叹造物主的神奇。

人的眼睛成像原理比较简单,一束光线透过相当于镜头的瞳孔进入人的眼睛,光线聚焦在瞳孔后的一层视网膜上,视网膜上的光敏细胞接收到了光线,传输给大脑神经,最后组成了我们看到的画面。而扇贝光视网膜就有两层,而视网膜也不在眼睛的最后面一层,而是在眼睛结构的中间部分。扇贝的眼睛最后面是一个“小镜子”,这个小镜子把光线反射给前面两层交叠的视网膜,重新成像。

这个成像的原理跟牛顿发明的反射望远镜类似。我们看不到太远的东西,主要是因为距离远了,光线在传播的路途上会有损失,等到达我们的眼睛时,光线已经太微弱了,根本无法识别。而扇贝的这个小镜子,可以把光线反射以后重新聚焦起来,这样扇贝就能通过这个小小的眼睛看到相当远的距离,而且看得非常清楚,没有失真和色差。

而这个反射光线的“小镜子”,也不简单。每一个镜子都有数百万个晶体组成,就像马赛克一样拼在一起,而每个镜子有20~30层晶体的厚度,确保进入扇贝眼睛的所有光线都能被利用。这种晶体是由鸟嘌呤组成的,我们比较熟悉的鱼鳞就是鸟嘌呤的成分,变色龙也使用鸟嘌呤来改变它们皮肤的颜色。鱼鳞闪闪发光,而变色龙变色其实是靠反射不同的光线来完成的,所以说鸟嘌呤是一种反射光线相当优秀的物质呢。

接下来科学家想要模拟扇贝眼睛的结构制作出设备或软件,希望能够模拟出扇贝眼中的世界是什么样。因为扇贝这个眼睛的结构如果拿来做成天文望远镜,效果会非常好。而且扇贝眼睛里使用的这种用小小的碎片来组成一个大片镜子反射光线的方式,会让天文望远镜的造价降低。做一个小镜子比做一个大镜子可要方便多了,搬运起来更轻松,破损也方便替换啊~



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