戴“太阳镜”的海蛇尾

来源:舟山科普网   发布时间:2015-05-20 23:09:48 

外形与海星相似

背上长着成千上万只“眼睛”

凭借灵活自如的触须在海底四处爬行

这就是与海星有亲缘关系的一种小型棘皮类海洋生物

——海蛇尾

这是一片珊瑚丛生的海底,白天,珊瑚礁被各种美丽的珊瑚鱼占据,到了晚上,这里却成为无脊椎动物的“天堂”:珊瑚虫从珊瑚礁表面探出头来,在黑暗中猎取食物;羽星正张开长臂,将大螯虾等捕获物臂上的沟槽送到嘴里;我们的主角海蛇尾正小心翼翼地冒险走出隐藏地,绕着珊瑚礁迂回前进寻找食物。

夜晚,正是观察海蛇尾——珊瑚礁王国中最害羞“居民”的最佳时候。

海蛇尾属于棘皮动物。海洋里的棘皮动物种类非常多,我们熟悉的海星、海胆、海参都属于这一种类。只需要仔细观察其身体的形状和高度灵敏的触须,就可以把它们同其他海洋动物区别开来。

早在几十年前,人们已经知道有些海洋动物对光比较敏感;而在20世纪80年代,有科学家就明确指出,海蛇尾可以根据光线改变自身的体色,从夜晚的灰黑色一直变到白天的深褐色。

人们还知道,眼睛并不是惟一对光线产主反应的器官,例如当海蛇尾在珊瑚礁上寻找食物时,它能察觉到自己的尾巴是否暴露在珊瑚礁外,并能迅速地把尾巴藏到光照达不到的地方。这种反应仅需要尾巴上有感觉神经元就行了。

海蛇尾为什么能根据光线改变自身的体色?利用扫描电子显微镜,科学家对一些对光敏感的海蛇尾种类进行观察,发现这些海蛇尾虽然没有眼睛,但却能察觉到微弱的光线变化。为什么呢?秘密就在于镶嵌在它们背部的很多微小的“透镜”上,这些“透镜”对来自四面八方的光线都有感应。所谓“透镜”,其实就是微小的方解石晶体(一种由碳酸钙组成的矿物)组成的成千上万个凸起物。这些凸超物对海蛇尾来说,既可充当保护甲,又可充当“眼睛”。科学家发现,波长为4-7微米的光可以通过凸起物由上表面传到下表面并聚焦在一点上。更重要的是,科学家在凸起物上发现了神经束,在凸起物周围发现了色素细胞。当白天太阳光强烈时,这些色素细胞就由凸起物的下表面移动到上表面,阻止强烈的光线透过。如此来看,色素细胞就像是海蛇尾的“太阳镜”。

科学家做了一个十分有趣的实验,将照相用的感光胶片放在海蛇尾背部凸起物的下表面,结果发现在每一个凸起物下面的胶片上都留下了一个小光点,光点的大小与凸起物的大小相对应,而光点的强弱则与凸起物所在的位置有关。这个实验说明,每一个凸起物都是一个光敏感器,或者说都是一个“透镜”。

如果这种“透镜”是长在海蛇尾的触须上,那么每一只触须上就只有一只“眼睛”,海蛇尾虽然可以摆动触须来判断昼夜和环顾四周,但其分辨能力肯定极其有限。所以,在海蛇尾的背部就进化出了成千上万只微型“眼睛”,而且共同形成了一只“巨型复眼”,使海蛇尾能接收到全景。这就像计算机图像,每一个像索可以容纳一个图像某一部分的颜色和亮度信息,而所有像索在一起就产生了完整的图形。

科学家认为,研究海蛇尾背部“眼睛”的奇妙作用,我们就可以把现有的透镜做得更小、更好。

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