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天天新资讯：这只海螺老拿眼睛瞪我是几个意思 ？

来源：科普中国

出品：科普中国

作者：苏澄宇

监制：中国科普博览


【资料图】

假如有一只海螺盯着你看，你会有什么感觉？

图源：Pinterest

图源：cheezburger

海螺正在暗中观察

图源：gizmodo

是不是感觉海绵宝宝里的小蜗探出大眼睛在看你？

图源: entrepreneur

可能很多人都不知道海螺有眼睛，其实海螺不仅有眼睛，而且还像图里那样大得明显。和他有亲戚关系的贝类，眼睛就比海螺小得多。

不要以为它的眼睛只是装饰品，实际上它的眼睛和章鱼这类头足纲类动物形态类似，因为眼球的构造和摄像头差不多，也被称为摄像头式眼（Camera type eye）。

下图就是鹰翼海螺（Strombus raninus）的眼球，大约1.9 mm × 1.6 mm。

图源文献1

这种眼睛像小蜗一样，有一根长长的、可收缩的眼柄连接这眼球，眼球由角膜、晶状体、玻璃体、色素细胞和感杆束组成。

海螺各器官的位置，其中标注了眼睛的位置

图源：twitter

但海螺和人类及其他脊椎动物的眼睛还是不太一样，甚至可以说这些低级生物的眼睛在构造上更“高级”些。

海螺的眼睛 图源：Wikipedia

如下图所示，在脊椎动物（左边）的眼睛中，神经纤维（2）在视网膜（1）前面，这就意味着光要穿过神经纤维才能抵达视网膜，阻挡了一部分光线，造成了视网膜上有一块区域没法感光，便形成了盲点（4）。而在海螺和头足类动物的眼睛中，神经纤维在视网膜后面，便不会阻挡光线或破坏视网膜。

图源：Wikipedia

换言之，人类的眼睛还没有海螺的眼睛设计得合理，毕竟人家眼睛没有盲点。

人的眼球构造 图源：thoughtco

海螺眼球的晶状体更接近一个球形，人眼球的晶状体更接近一个椭圆，相比海螺的更扁。

出现这个差异，是因为海螺生活在水里，而人在陆地上，人看物体时透过的介质是空气，而海螺则是透过水。介质的折射率不同，导致了水生的海螺进化出了更高折射率的球形晶状体。

科学家还发现，海螺的球形晶状体的折射率并不是均匀的，折射率是从中心向外向下递减形成一个梯度。

图源：reddit

那问题来了，这么一个移动缓慢的生物，它要眼睛有什么用？

首先，我们得知道它能看到啥？而它能看到啥，很大一部分上取决于眼球对光的灵敏度。

科学家 Kirschfeld 推算出一个公式，通过眼球的瞳孔直径、眼球焦距、感杆束长度、感杆束直径和光感受器的吸收系数，计算出眼球对光源的绝对灵敏度。

A为瞳孔直径 ，f为眼球焦距，d为感杆束直径，x为感杆束长度，k为光感受器吸收系数

图源：文献1

然后科学家通过计算得出鹰翼海螺的光绝对灵敏度平均值为9.9μm2，而人眼的只有0.023μm2（单位的意思是每平方米能接受到的光子数量）。鹰翼海螺的对光源的绝对灵敏度是人类的约430倍。也就是说，海螺对光的敏感度比人高得多。

对光的灵敏度高，只能说这种生物在弱光环境下会看得更清楚。海螺喜欢黄昏和傍晚行动，它们的眼睛肯定需要对光有更高的灵敏度。但光线稍微强一点，海螺的眼睛可能就受不了了。

不同生物间的眼球各项数值对比 resolution 那一栏为视网膜分辨率，人类的肉眼分辨率是海螺的60倍左右

图源：文献1

但是在视网膜的分辨率方面，海螺就比不过人了（如上表）。所以，简单来说，海螺拥有一双对光敏感但分辨率极低的眼睛，啥也看不清。相比用眼睛这个词来称呼它这一视觉器官，其实叫它“光感受器”更合适。如果有一只鱼从它面前游过，估计它的眼睛就只能看到一个黑影划过。

图源：twitter

不过这点视力足够它用了。只要它感受到外面的光影发生了变化，它马上就会把头缩回提供庇护的壳子里。人家压根不需要逃跑，只需要在觉察到危险的时候龟缩就好了。

扇贝的眼睛和海螺的眼睛功能也差不多。但扇贝的眼睛虽小，数量却多得多，一只扇贝大约有200多个眼睛，所以相比于海螺兄来说，它的感光范围更广。并且，它觉察到危险后，会马上鼓掌一样游开，在逃跑能力这一方面上，只能说扇贝略胜一筹。

图源：clamsplaning

此外，海螺的眼睛还有一个你想不到的特异功能，它会再生。2018年，有科学家对海螺做了一个实验，把它的两只眼睛切掉了，但过了8周之后，它就长了一对新眼在眼柄上。

海螺眼睛的再生过程 图源：文献2

由此看来，在再生这点上，人类的眼睛就永远比不上海螺的眼睛。

编辑｜王婷婷

参考文献：

Seyer J O. Structure and optics of the eye of the hawk‐wing conch, Strombus raninus (L.)J. Journal of Experimental Zoology, 1994, 268(3): 200-207.

Clark J M. Restoration of visual performance and opsin expression within the retina during eye regeneration in the Florida fighting conch (Strombus alatus)J. 2018.

关键词： 神经纤维 绝对灵敏度 光感受器

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