視力模糊，捕食更敏銳

海生

對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，視力模糊是一件很糟糕的事情，我們將不得不為自己配一副眼鏡。但對(duì)于某些動(dòng)物來(lái)說(shuō)，視力模糊反倒是有利于它們捕食獵物。

判斷距離，各顯神通

動(dòng)物要捕食，當(dāng)然離不開(kāi)對(duì)距離的準(zhǔn)確判斷。要是判斷失誤，那就挨餓去吧。自然界中，動(dòng)物有各種判斷距離的辦法。我們最熟悉的，當(dāng)然是人類(lèi)和大多數(shù)哺乳動(dòng)物判斷距離的方式。

我們知道，人類(lèi)兩眼的視域有很大一部分是交叉重疊的，進(jìn)入重疊視域的物體，能同時(shí)被兩眼看到。但因兩只眼睛長(zhǎng)在不同的位置上，所以我們看物體時(shí)，兩眼所看到的圖像也略有差異。這兩幅略有差異的圖像傳入大腦經(jīng)過(guò)加工后，在意識(shí)中就會(huì)形成一幅立體的圖像，使人產(chǎn)生距離感。當(dāng)然，這一切已經(jīng)化為我們的本能。我們不需要訓(xùn)練即可瞬間完成。

我們判斷距離，離不開(kāi)雙眼的配合，但動(dòng)物中有只用一只眼即可判斷距離的。變色龍就屬此類(lèi)。變色龍雖有兩只眼睛，但因其各長(zhǎng)在頭部?jī)蓚?cè)，沒(méi)有任何重疊的視域，在這種情況下，它就不能采用我們的方式來(lái)判斷距離了。有意思的是，變色龍的眼睛像相機(jī)一樣，焦距是可變的。它是通過(guò)調(diào)節(jié)眼睛的焦距來(lái)判斷距離的。

還有一些昆蟲(chóng)是靠左右擺動(dòng)腦袋，看一個(gè)物體相對(duì)背景左右移動(dòng)的情況來(lái)判斷距離的。

理論上還有一種辦法可用來(lái)判斷距離。生活中每個(gè)人都有經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)我們看一張照片時(shí)，如果照片上的人像特別清晰，與模糊的背景形成鮮明的對(duì)比，那我們就知道，相對(duì)拍攝者，人與背景其實(shí)處在不同的距離上：人要近些，背景要遠(yuǎn)些。雖然我們的眼睛還無(wú)法知道這個(gè)距離相差多大，但如果有一雙眼睛對(duì)清晰度的變化特別敏感，就能準(zhǔn)確地知道人與背景的遠(yuǎn)近。有些顯微鏡正是通過(guò)這種辦法來(lái)測(cè)量距離的。

這種理論上判斷距離的辦法，很久以來(lái)一直沒(méi)有在自然界中發(fā)現(xiàn)，但如今終于被觀察到了。近年來(lái)，科學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，至少有兩種動(dòng)物，在捕食時(shí)是以對(duì)比度的變化來(lái)判斷獵物的距離的。一種是跳蛛，一種是大尾魷魚(yú)。

跳蛛

根據(jù)對(duì)比度變化判斷距離

跳蛛在世界各地都有，它最引人注目的一個(gè)特征是臉上長(zhǎng)有兩對(duì)眼睛。中間的一對(duì)較大，叫主眼；兩側(cè)的一對(duì)較小，叫輔眼。在近處，兩對(duì)眼睛都沒(méi)有重疊的視域：對(duì)于一對(duì)主眼而言，它們的視線過(guò)于筆直；對(duì)于一對(duì)輔眼而言，兩眼又分得太開(kāi)（當(dāng)然從理論上說(shuō)，它的兩眼視域只要延伸足夠遠(yuǎn)，必定會(huì)有重疊，但它的目力有限，不能看得太遠(yuǎn)，所以遠(yuǎn)處對(duì)它沒(méi)多大意義）。此外，它的眼睛也無(wú)法通過(guò)調(diào)節(jié)焦距的方式來(lái)判斷距離。但是，當(dāng)你觀察它在捕食時(shí)如何從幾厘米之外既狠又準(zhǔn)地?fù)湎蚶ハx(chóng)，就知道它其實(shí)是能夠準(zhǔn)確判斷距離的，只是方式非常獨(dú)特罷了。

試驗(yàn)表明，把跳蛛的一對(duì)輔眼蒙上，不影響它正常捕食。這說(shuō)明，單它的一對(duì)主眼就能準(zhǔn)確地判斷距離，所以?shī)W秘應(yīng)該在主眼上。

經(jīng)過(guò)解剖發(fā)現(xiàn)，跳蛛主眼的視網(wǎng)膜上有4層感光細(xì)胞，其中第二層只對(duì)綠光特別敏感。如果它想讓綠光所成的像最清晰，那么綠光在聚焦后，焦點(diǎn)應(yīng)該正好落在第二層感光細(xì)胞上才是。但奇怪的是，綠光的焦點(diǎn)偏偏落在了第三層感光細(xì)胞上。這樣一來(lái)，綠光在視網(wǎng)膜第二層上所成的像其實(shí)是模糊不清的。這種現(xiàn)象在物理學(xué)上叫“散焦”。

跳蛛視網(wǎng)膜的第三層對(duì)各種顏色的光都敏感，包括綠光（當(dāng)然對(duì)于綠光，其敏感度不及第二層），而且焦點(diǎn)也正好都落在第三層上，所以物體可以成一個(gè)清晰的像。我們知道，在白天自然光的條件下，物體反射的光中基本上各種顏色的都有。假如感光細(xì)胞對(duì)任何顏色的光都一樣敏感，那么當(dāng)各種顏色的反射光聚焦于視網(wǎng)膜上的一點(diǎn)時(shí)，我們稱(chēng)這是物體的本色像。現(xiàn)在再來(lái)看看跳蛛的情況。對(duì)于同一個(gè)物體，在它視網(wǎng)膜的第二層，成一個(gè)模糊的綠色的像；在第三層，又成一個(gè)清晰的本色像。兩者的清晰度形成一定的反差。當(dāng)跳蛛靠近獵物時(shí)，散焦的綠色像會(huì)變得更加模糊，清晰的本色像則始終清晰，由此一來(lái)，反差就愈加明顯。根據(jù)這種對(duì)比度的變化，跳蛛就可以判斷距離了。

大尾魷魚(yú)

獨(dú)特的測(cè)距方式

無(wú)巧不成書(shū)。在大海中，大尾魷魚(yú)也是依據(jù)同樣的原理判斷距離的，盡管實(shí)現(xiàn)的方式不盡相同。

大尾魷魚(yú)是一種食量很大的動(dòng)物，以捕食甲殼類(lèi)和小魚(yú)為生。它還是海里生長(zhǎng)最快的無(wú)脊椎動(dòng)物，在4個(gè)月內(nèi)體重就能達(dá)到600克。作為水棲的獵手，它面對(duì)的挑戰(zhàn)是陸生動(dòng)物不曾遇到的，即在寬闊的水域中，很多時(shí)候由于缺少靜物作為參照，很難判斷獵物的距離。而且，像跳蛛一樣，它的雙眼既不能調(diào)焦，也不能形成重疊的視域。

一位澳大利亞的女科學(xué)家注意到，當(dāng)獵物進(jìn)入大尾魷魚(yú)的視野之后，它就會(huì)一上一下地跳動(dòng)，好像在一張無(wú)形的蹦蹦床上跳騰。她忽然想到，這會(huì)不會(huì)就是它的測(cè)距方式呢？

解剖發(fā)現(xiàn)，大尾魷魚(yú)每只眼睛的視網(wǎng)膜上，都有一個(gè)小突起。這部分視網(wǎng)膜變形之后，來(lái)自視域近1/3的光線焦點(diǎn)不再落在視網(wǎng)膜上。這意味對(duì)于它，1/3的視域是模糊的，2/3的視域是清晰的。兩者可以形成一個(gè)對(duì)比。

人類(lèi)的獵手在這種情況下，恐怕什么都瞄不準(zhǔn)了。但對(duì)于大尾魷魚(yú)來(lái)說(shuō)，情況恰恰相反，部分模糊的視力在捕食時(shí)能幫助它判斷獵物的距離。

大尾魷魚(yú)上下跳動(dòng)的時(shí)候，可以讓獵物的圖像時(shí)而移進(jìn)，時(shí)而移出這片模糊的視域，這可以讓它判斷獵物的方位。因?yàn)樵?/3視域變模糊的情況下，它已經(jīng)無(wú)法以尋常的方式來(lái)判斷方位了。

而當(dāng)它靠近獵物時(shí)，散焦部分的視域變得更加模糊，這就增加了跟清晰部分視域的對(duì)比度，由此它就知道，獵物離自己更近了。

大尾魷魚(yú)捕食時(shí)最后一個(gè)動(dòng)作是，當(dāng)獵物進(jìn)入它的觸足可以夠得著的范圍時(shí)，它就以迅雷不及掩耳之勢(shì)，伸出觸足把獵物抓住。有趣的是，基于它視網(wǎng)膜上小突起的尺寸和其對(duì)視域的影響，研究人員經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)獵物剛好處于觸足可及的范圍時(shí)，模糊和清晰部分視域的對(duì)比度達(dá)到最大。這意味著，大尾魷魚(yú)身上的這個(gè)“測(cè)距儀”是根據(jù)自身尺寸和觸足的長(zhǎng)度“量身定制”的。

視網(wǎng)膜上的小突起會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而消失，所以年老的大尾魷魚(yú)，視力是完全清晰的。研究人員猜測(cè)，小突起讓它在生命的早期可以捕獲更多的食物，幫助它快速地成長(zhǎng)。一旦身體發(fā)育成熟，它就需要清晰的視力來(lái)幫助它擇偶和哺育下一代了，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候它已經(jīng)轉(zhuǎn)移到珊瑚礁附近活動(dòng)，這里有靜物可供參照了——或許這就是小突起消失的原因。endprint