花样眼睛看“视”界


文章出自:博物 2008年第06期 作者: 张超 

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6月6日,又到了“世界爱眼日”。人类对于世界的感知,有很大一部分都依靠眼睛来完成。然而,在我们周围,还有更多与我们不同的眼睛,与我们一起观察着同一个世界。通过照相机、望远镜、夜视仪等光学设备的原理,我们才得以想象不同物种眼中各自会呈现什么画面。在我们爱护自己眼睛的同时,也来看看其他动物的眼睛和它们眼中的“视”界。

球幕电影

蚊子看到自己后背

蚊子的眼睛占头部的四分之三,由许多小眼睛组成。这些小眼睛独自感光成像,使各个方向的物体都可以在视网膜上成像,从而像球幕电影那样获得超大的视场和清晰的图像。不仅如此,蚊子的复眼还可以区别不同颜色和光线的强弱。

夏天傍晚,一只蚊子悄然进屋,围绕着屋中的人们伺机下口。在它的眼中,前方是充满诱惑的晚餐,后面则是自己振动的双翅,这两个景物同时出现它的视场里——这让我们感到惊异,因为当我们注意前方的时候无法看到自己的后背——但蚊子可以做到,就像球幕电影。

我们都知道,有些昆虫有一类特殊的眼睛被称为“复眼”,顾名思义,复眼是由许多小眼睛组成的,这些小眼睛独自感光成像,使得各个方向的物体都可以在视网膜上成像,这种设计的一个优势就是可以获得超大的视场和清晰的图像,比我们使用的广角照相机更加厉害。

在强大的昆虫家族中,复眼的类型也各不相同。蜻蜓的复眼是由许多“眼睛”简单并列在一起工作,每只“眼”单独成像,但是它们只需要把图像的一部分传给大脑即可,而不用将看到的所有信息都交给大脑处理,这样蜻蜓有限的大脑就能迅速处理环境中瞬息万变的信息。因此蜻蜓具有极强的机动能力,在高速运动时,能敏锐地捕捉到同样高速运动的猎物踪影,被称作昆虫中的“战斗机”。

另一些昆虫的复眼是由“眼睛”们捕捉各自的光信号,然后交叠在一起成像。虽然处理信息不够快,却可以获得高清晰度的图像。比如在花丛中忙碌的蜂天蛾——一种经常让人们误认为是蜂鸟的昆虫。蜂天蛾的复眼可以实现几乎完美的成像,有研究表明这种复眼的成像分辨率已经接近了光学衍射极限,这意味着如果科学家尝试人工制作一枚同样大小的蜂天蛾复眼,即使采用再复杂的工艺也无法让它的成像更清晰了。

责任编辑 / 童晓岽 

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