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[好摄之徒] 这篇文章是“百眼蜈蚣精”变的吗?

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发表于 2022-6-8 07:51 PM | 显示全部楼层 |阅读模式


这篇文章是“百眼蜈蚣精”变的吗?

 国家地理 国家地理中文网  2022-06-06 04:41 Posted on 北京


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栗鸮(Phodilus badius)

摄影:JOEL SARTORE


每年6月6日,

“中国爱眼日”

“6月6”形成的数字组合,

恰似灵动双眼——


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图为游戏《集合啦!动物森友会》中的高人气岛民角色“柠檬娜”;由于其特殊的五官,许多玩家形象地称其“6w6”——“6 6”是眼睛,“w”是嘴巴。

供图:Peytonkay


因此,本文通篇“心灵的窗口”,

只看一眼,

就发现原来全都是眼。




眼睛,

堪称大自然最精致的创造,

碾压各种照相机的超级光学系统。


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果蝇微观状态下的复眼构造——人类通常要盯住一个物体0.05秒才能看清;比如当物体一晃而过,人类还没来及看清,但配备复眼的苍蝇或蜜蜂仅需0.01秒、以人类5倍的速度就可以辨别清楚。

摄影:MARTIN OEGGERLI




比如,数量众多的复眼,

这种结构异常古老,

但如今依然在苍蝇、蚊子、蜜蜂

等许多昆虫中存在;


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复眼出现于5亿多年以前的寒武纪,(右)澳大利亚一只节肢动物复眼化石,上面布满3000个小透镜;奇特的是,复眼在5亿年间几乎未发生变化——左图为红尾肉蝇的复眼。

制作与供图:COMPOSITE OF 30 STACKED IMAGES (LEFT) AND PHOTOGRAPHED AT SCIENCE CENTRE, SOUTH AUSTRALIAN MUSEUM, ADELAIDE, AUSTRALIA. (RIGHT)


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在寒武纪,新物种出现令人震惊的激增方式:捕食。图为在寒武纪登场、最早的顶级捕食者之一——Anomalocris,它的食物可能是三叶虫。上图可以看到它的3种武器:螯爪、便于游泳的桨形肢、位于螯爪基部眼柄上的眼睛。

摄影:DAVID LIITTSCHWAGER


树懒和犰狳的眼睛——

天生只能看见黑白的世界

海洋浮游生物——多板纲的石鳖,

竟然长着用石头“制成”的眼睛;

巨型鱿鱼长着直径达16厘米的大眼

虽然这远超眼镜猴的全身体长(10厘米),

但眼镜猴的眼睛比例却也大得吓人——

它们的眼睛比它们的大脑还大。


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图中巨型鱿鱼 (Architeuthis dux)的眼睛直径达16厘米;巨型鱿鱼配备动物界最大眼睛,人们甚至发现过直径30厘米的巨型鱿鱼眼。

供图:NATIONAL MUSEUM OF NATURAL HISTORY, SMITHSONIAN INSTITUTION


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实至名归的“大眼儿萌”眼镜猴

摄影:ZOONAR GMBH/ALAMY




眼睛无愧于大自然最精致的创造,德国进化生物学家Ernst Mayr称:“眼睛,有多达40-65种独立起源。”


当瑞典隆德大学生物学家Dan-Eric Nilsson看到一只箱水母时说:


“第一次看到它们的眼睛时,

我简直不敢相信自己的眼睛。”


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供图:OAKLEY EVOLUTION LABORATORY, UC SANTA BARBARA. INSET DETAIL, COMPOSITE OF FOUR STACKED IMAGES. GRAPHIC SOURCE: DAN-ERIC NILSSON, LUND UNIVERSITY, SWEDEN


箱水母拥有24只眼睛——共4个感觉棒(rhopalium)中每个分别配备6只眼睛,其中4只很简单,只是用来检测光线的凹陷或狭缝(一对凹眼、一对线眼);但另外2只眼睛,其构造竟如人眼般复杂(上、下透镜眼),它们也有晶状体、角膜和视网膜;但箱水母是最简单的动物之一,甚至没有一个像样的大脑,它要这么好的眼睛有什么用呢?它的大脑能处理如此复杂的信息量吗?


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2007年,Dan-Eric Nilsson及其团队在一种箱水母Tripedalia cystophora身上寻找答案:水母用下透镜眼(Lower lens eyes)发现前方近处的障碍物;4年后,团队又发现,即使水母倒着游,上透镜眼(upper lens eye)也始终能向上看;当这只眼睛看到黑色斑块,水母就会知道它正在红树林树冠下游泳,在这里可以吃到小型甲壳动物;如果只看到明亮光线,就会知道自己已误入开阔水域,有挨饿危险。有了高级的眼睛帮助,这个几乎无脑、低级的生物也能找到食物、躲避障碍物并且活下来。


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供图:DAN-ERIC NILSSON


海湾扇贝 (Argopecten irradians) 多达100多只明亮、精巧的蓝眼睛,每只眼睛都有视网膜和角膜,还有能聚焦的镜面层,翻倍提升捕获入射光的机会。


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供图:DAN-ERIC NILSSON




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一种三角涡虫(Dugesia dorotocephala)配备最简单的眼睛:一对“黑点”,只能感知入射光方向,但没有任何聚焦功能。

供图:DAN-ERIC NILSSON


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红天蛾(Deilephila elpenor)的眼睛擅长收集最微小的光迹,即使在微弱星光下,也能分辨出有花蜜的花朵的颜色。

供图:WARRANT LAB, LUND VISION GROUP, LUND UNIVERSITY


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多疣花棘石鳖(Acanthopleura granulata)长着“石之眼”,其每只眼睛都有一片透光的“晶状体”,主要成分是坚硬的文石,与石鳖外壳的构成成分一样。其他动物都透过一层软嫩的透明蛋白质看世界,多疣花棘石鳖则从石中窥得万物。


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此为上图白框区域放大后的画面,每只多疣花棘石鳖都配备数百只“石眼”。

供图:SPEISER LAB OF EVOLUTIONARY PHYSIOLOGY, UNIVERSITY OF SOUTH CAROLINA. INSET DETAIL: ENLARGED FROM BOXED AREA, COMPOSITE OF 13 STACKED IMAGES.


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雀尾螳螂虾(Odontodactylus scyllarus)具备动物王国中最不寻常的眼睛——它们每只眼睛都有“三目视觉”能感知深紫外线、可见光谱和远红光波长;还可以看到偏振光,甚至圆偏振光,这是其他任何物种都没有的能力。

摄影:MIKE BOK




那么从各种“眼睛”中看到的世界究竟是什么样的呢?


本部分制图:JASON TREAT AND RYAN WILLIAMS, NGM STAFF. SOURCE: DAN-ERIC NILSSON


下图为前文中,三角涡虫眼中的一片枯叶,它们的眼睛只是一对简单的“黑点”——

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前文箱水母的上透镜眼看到的红树林树冠下景象——

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前文红天蛾眼中,仅凭微弱星光也能看到明亮的视界——

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家猫眼中的红绿线球——

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白头海雕的眼睛具备异常高的分辨率,是人眼2.5倍,能清晰看到更远处景物细节——

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Peter Böhm患有退行性视网膜色素变性,他自愿参加一种尖端手术,借助左眼的视网膜植入物,恢复了部分视力。

供图:ZRENNER LAB, CENTER OF OPHTHALMOLOGY, UNIVERSITY OF TüBINGEN, GERMANY


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X光线下的左眼植入物位置图

供图:EBERHART ZRENNER, ALPHA-IMS TRIAL RETINA IMPLANT AG, REUTLINGEN, GERMANY


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芯片中的电极信号刺激视神经,使Peter Böhm至少能模模糊糊看到一个黑白的世界。

SIGNALS FROM ELECTRODES IN THE CHIP STIMULATE THE OPTIC NERVE, ENABLING BÖHM TO SEE THE WORLD AGAIN, AT LEAST IN BLACK AND WHITE.




今天是“爱眼日”,

既然都看到了这里,

赶紧先做一套眼保健操吧;

毕竟眼睛是人类、

乃至绝大部分物种感官中最重要的器官之一;


最后,爱眼日我们也来“反向营销”一波——

找回人类祖先被各种眼睛凝视的感觉吧!

下面物种中,仅凭眼睛你能认出几个?


(※《国家地理》摄影师David Littschwage,不知哪儿来的动力拍了组作品——许多动物的眼部特写,几分钟之内就让人与各种鸟、各种蛇、各种哺乳类确认过眼神——如果害怕这种“凝视”,本部分建议不看也罢



↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 


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↑答案:雕鸮


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↑答案:红脸地犀鸟


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↑答案:蓝黄金刚鹦鹉


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↑答案:家猫


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↑答案:山猫


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↑答案:石像鬼壁虎


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↑答案:家山羊


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↑答案:白头海雕


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↑答案:哥伦比亚红尾蚺


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↑答案:沙漠陆龟


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↑答案:蓝眼黑狐猴


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↑答案:古巴岩石鬣蜥


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↑答案:非洲鸵鸟


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↑答案:西部低地大猩猩


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↑答案:蓝舌蜥


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↑答案:南白犀


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↑答案:红眼树蛙


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↑答案:黄毛果蝠


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↑答案:高冠变色龙


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↑答案:哈士奇


好了,在此我们帮各位粉丝——郑重感谢一下这位《国家地理》摄影师:David Littschwage:“拍得太棒了!下次别拍了。”

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