扇貝有眼睛嗎?
文:屋塔房
話說,有多少人喜歡吃扇貝?蒜蓉粉絲扇貝、芝士焗扇貝、烤扇貝……各種美味想想就口水直流。然而,如果告訴你扇貝有幾十甚至上百隻眼睛,你還下的了口嗎?仔細看看扇貝的貝殼邊緣,是不是分布著幾十甚至上百隻珠子,那就是扇貝的簡單眼!
圖片來源:Google
扇貝的這些眼睛看起來簡單,其實和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡有得一拼。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡按計劃將於2019年初發射,它的主鏡由18塊六角形的鏡片組成,這18塊子鏡精確排布,像一面整鏡一樣對宇宙中的某一物體進行會聚成像。這項技術在20世紀80年代才被開發出來,可是你知道嗎?大自然已經把這項技術熟練運用幾百萬年了。
運用到哪了?就在扇貝的眼睛上!
扇貝們已經用鏡片似的眼睛觀察地球幾百萬年了,而且它們看東西的方式也完全不同於其他動物(包括人類)。 當光線進入人眼時,它會由晶狀體折射,最後聚焦到視網膜的光敏細胞上。而光線進入扇貝眼睛後,會通過一個透鏡狀的結構,然後穿過兩層層疊在一起的視網膜,最後被眼睛後面的鏡狀結構反射回視網膜,就像分段式望遠鏡那樣。
扇貝眼睛的特寫 圖片來源:Dan-Eric Nilsson,Lund University
在20世紀60年代,薩塞克斯大學的邁克爾·蘭德(Michael·Land)對扇貝眼睛進行了研究,他用顯微鏡觀察了光線在扇貝眼睛中的傳播路徑,最後得出結論:鏡狀結構是由層狀晶體組成的,同時他猜想這些晶體結構是由DNA的一種含氮鹼基----鳥嘌呤組成。雖然蘭德在60年代就對晶體結構進行了推測,但直到現在人們才終於看清了它的微觀結構,這是因為過去的技術局限,而現在有了解決方法----冷凍電子顯微鏡技術,簡稱冷凍電鏡(cryo-electron microscopy)。來自魏茨曼科學研究所的本傑明·帕爾默(Benjamin·Palmer)和加文·泰勒(Gavin·Taylor)等研究人員就是利用這種方法對扇貝眼睛進行的研究,冷凍的扇貝眼睛切片保證了樣品的準確性。
實驗表明,鏡狀結構由扁平的方形鳥嘌呤晶體組成,而且每塊晶體的寬度僅為一百萬分之一米。這些晶體堆疊在彼此之上,拼湊成棋盤狀的網格,它們之間的間隙則由液體填充。
要知道鳥嘌呤晶體不會自然地形成薄的正方形,這說明扇貝主動控制著這些晶體的生長,並在晶體成形時塑造它們的形狀。
扇貝眼中的鳥嘌呤晶體 圖片來源:Lia Addadi
那這種鏡狀結構有生命嗎?有!它是一個有生命的東西。
這種正方形的鳥嘌呤晶體在扇貝眼細胞內生長,然後以網格狀堆疊在一起,鋪滿眼底。在整個過程中,鏡狀結構不僅要控制內部晶體的生長情況,還要協調安排各個晶體的位置。
關於鏡狀結構是怎麼做的,研究人員表示還不清楚。但有一點可以確定,這樣做可以讓扇貝看到的畫面更清楚,雖然扇貝的視力不會很快與人類相媲美,但是它遠遠超過蛤蜊等動物。早在十年前,南卡羅來納大學的視覺生態學家丹尼爾·斯派塞(Daniel·Speiser)就通過向扇貝投餵食物顆粒來證實了這一點。他發現即使投喂的顆粒只有1.5毫米寬,扇貝也會打開殼準備進食。
圖片來源:Google
扇貝愛好者表示下一個大目標是就弄清楚為什麼扇貝有這麼多眼睛。
你們想怎麼研究就怎麼研究吧,因為這個不吃扇貝就算我輸!
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