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揭开动物眼睛的奥秘:猫眼为何黑暗中会发光
http://cat.intopet.com 日期:2005-12-20 来源:互联网 作者:佚名 阅读:


人眼是典型相机眼


猫头鹰善于夜间战斗

狼眼在夜色中阴森恐怖
中新浙江网12月19日电 在所有感觉器官中,眼睛大概是动物王国中变化最多样的。数百万年的进化已经形成了10种以上的动物视力系统,每一种都要特别适应它们各自的需要。

  科学家对各种动物眼睛进行了观察,当他们设计人造光学系统时,就可以参照不同的动物眼睛来设计。从鸟类到昆虫,从鲸到鱿鱼,科学家从动物王国的所有成员中获得灵感,以设计高性能的人造眼睛。


  美国加州大学生物工程师、纳米技术专家雷卢克阐述了最新研究,并将其发表在近日出版的《科学》上。


  动物眼睛,千奇百怪


  弹涂鱼生活在水里,但它们时常爬到岸边的树上,在陆地上呆几个小时,因此,它们的眼睛是典型的陆地型眼睛。而它生活的水域大都是水质混浊的池塘,水下的视力好坏也无关紧要。


  鼓虫生活的水域是清澈的,因为它在定居问题上选择了水陆两栖,因此大自然毫不吝啬地给了它两对眼睛,一对在水里用,另一对浮出水面用。


  美洲中部湖泊里的一种四眼鱼,能敏捷地跃出水面,捕食正在飞行的昆虫。说它是“四眼鱼”,实际上它只有两只眼,这两只眼睛的特别之处在于,瞳孔上下径伸长,并被一层间隔将眼睛横截成两部分,其透明介质上部的折射介质适应于在空气中看东西,眼睛的下半部则适应于水中观察。


  鸬鹚等一些鸟类既要在飞行中远望,又需在水中捕鱼时看清近距离的景物。它们可以在极大的范围内调整晶状体的曲率。通常年轻人眼睛的折射率不足15个屈光度,鸬鹚则高达40~50个。因此,它们既能在稠密的水草中搜寻小鱼,又能发现高空中盘旋、随时都有可能发动突袭的猛禽。


  深海软体动物的眼睛,直径达20厘米,是具有延伸功能的套迭型眼睛。它们的瞳孔很大,可以将尽可能多的光线收入眼帘,在灵敏度极高的感光成分上聚焦。猫头鹰是善于夜战的动物,光线再弱它也能明察秋毫。它看东西所需要的光,强度仅为人眼需求的1/100。


  猫眼在黑暗中闪闪发光,狼眼在夜色中阴森可怖,其实它们的眼睛本身并不发光,但能反射进入眼睛的月光、星光和其他微弱的光线,并将这些光线汇集于眼睛的后表面上,所以才使它们的眼睛光彩照人。一类是复眼,另一类是相机眼。


  人类的眼睛是典型的相机型眼,用一个单镜头(眼珠)将图像聚焦到光敏感的视网膜上。其他自然界中的相机型眼有的还能伪装,而我们的眼睛却不能。


  比如,鸟的眼睛有特别的肌肉,能改变晶体的厚度和角膜的形状。鲸的眼睛有特别的“水压”,通过注水和排水来调压,从而可以让它们的晶体前后移动,使其离视网膜忽远忽近。这种独特系统可以让鲸在水里水外都能看得一清二楚。


  章鱼眼的单晶体像洋葱一样分层,每层都有稍微不同的光学特性,以利于章鱼快速聚光,还拥有极大的视野。雷卢克他们制造的晶体与这些相机型眼睛相似,通过改变特殊水室的液压来调焦。这些被称为“微型双重”晶体具有2种不同的形状,两边都彼此鼓起或都向一边弯曲,以调节焦距和视野。像这样的晶体可用作细胞相机、体内医学图像仪和光学图像贮存等。


  相机型眼的动物通过不同方式来调节其晶体,以看清不同距离的目标。虽然科学家早就知道相机型眼的每个部分的功能,但要制造一个功能全面的人造眼睛还有很长的路要走。


  科学家正在向自然界中发现的另一种眼睛———复眼进军。昆虫和节肢动物中有复眼。复眼由许多

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