一、动物的眼睛
你知道吗?眼虫的细胞上有眼点,能感受环境中的光线变化。涡虫和文昌鱼有能感受到光线方向的感光细胞,较高等的动物才有专门观察周围环境的眼睛。
眼睛的出现,是动物适应环境的结果。眼睛能使动物趋利避害,适应环境的变化。经过漫长的演化,动物的眼睛也千姿百态,各种各样。很多动物的眼睛在某些方面早已超越了人类。
苍蝇的眼睛
图8-1 苍蝇的头部
苍蝇的眼睛占头部的比例很大(图8-1),我们常看到的“红头”苍蝇的“红头”其实是它的一双红色复眼。人的眼睛是球形的,苍蝇的复眼却是半球形的。蝇眼不能像人眼那样转动,但观察范围可达350°,而人眼在头不转动时的观察范围只有180°(尽管眼睛可以转动,大家可以试试)。
苍蝇的一只复眼一般有3000多只小眼,一双蝇眼就有6000多只小眼。每只小眼都自成体系,都能单独看东西。那么,苍蝇长这么多眼睛是不是浪费呢?当然不是,蝇眼能看清楚快速移动的物体,一般说来,人眼要用0.05秒才能看清楚物体的轮廓,而蝇眼只要0.01秒就行了。所以,我们在夏季打苍蝇时总是刚刚挥动苍蝇拍,苍蝇就立刻逃之夭夭了。蝇眼还是一个天然测速仪,苍蝇能据此随时测出自己的飞行速度,因此能够在快速飞行中追踪目标。根据这种原理,人们研制出了测量飞机相对于地面速度的电子仪器,叫作“飞机地速指示器”,能让飞行员更好地找到地面目标。人们还根据苍蝇的眼睛制造出蝇眼照相机,用于拍摄快速运动的物体,也可用于邮票印刷的制版工作。
蛙的眼睛
蛙的眼睛非常特殊,平常看动的东西很敏锐,可看静的东西却很迟钝。只要虫子在飞,飞得多快、往哪个方向飞,它们都能分辨清楚,还能判断什么时候出击能把虫子准确地逮住。但物体一旦静止,它们就几乎“目中无物”了。蛙眼有4种感觉细胞,分别负责辨认不同的事物。蛙看东西,先显示出4种不同的感光底片,接着将4张图像重叠在一起,得到透明的立体感图像。一旦有苍蝇之类的小昆虫从眼前飞过,立刻就会被蛙识别出来。
蛙的眼睛还存在球面相差问题,来自远处的光线在蛙的眼睛里成像时会形成一个面,所以蛙看不清远处的物体。此外,蛙的眼睛还能帮助它们吞咽食物。如果你注意观察,就会发现当蛙吞咽食物时会眨眼,它们的眼睛要缩到头颅中去,用眼睛把食物挤到食道中。
变色龙的眼睛
变色龙的眼睛不但大,而且突出在眼眶之外,像高耸的塔尖,还能垂直转动90°,水平转动180°。也就是说,变色龙的眼睛会“拐弯”。更有趣的是,它们的左右眼能各自独立运动,互不牵制。在同一时间,它们可以左眼向前下方看,右眼向后上方看。(试试你能做到吗。)所以,它们的视觉几乎达到空间上的360°,不论敌人或猎物来自哪个方向,变色龙都能不用转身就看得清清楚楚。至于视力方面,变色龙也是相当出色,它们能在几十米内看到敌人或者猎物。再加上它们那身能随环境改变颜色的“迷彩服”,变色龙绝对是野外生存的高手。
鹰的眼睛
人眼的视网膜上只有一个中央凹,鹰眼的视网膜上有两个中央凹:正中央凹和侧中央凹,它们分布在眼睛的不同区域。鹰通过正中央凹能敏锐地发现前方视野里的物体,通过侧中央凹则能发现鹰头两侧的物体。在鹰头的前方有最敏锐的双眼视觉区,由左右两眼的两个侧中央凹的视野交叠在一起形成,这样,鹰的视野便近似于球形,所以鹰能看到非常宽广的范围。鹰眼的中央凹上视锥细胞的密度约为人类的六七倍,所以鹰眼比人眼看得更远,也更清楚。在几千米的高空,鹰能看清楚地面上活动的老鼠或在草丛中爬行的一条蛇。而且,鹰还能随着自己的俯冲追击不断地调整双眼的焦距,以准确地捕捉猎物。我们看到鹰要么在天空中盘旋,要么端坐山崖,它们并不是在那里休闲看风景,而是正在用自己独特的眼睛搜寻食物呢。