動物世界奇特的眼睛（一）

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在所有的感覺器官中，眼睛大概是動物世界中最變化多樣的。動物經過數百萬年的進化形成了10 種以上特殊的視力系統，以適應它們各自的生存需要。從鳥類到魚類，從爬行類到哺乳類，科學家們從動物身上獲得靈感，參照不同的動物眼睛設計出高性能的人造眼睛。

讓我們先來了解一下動物奇特的眼睛之青蛙的眼睛！

視力「動」「靜」迥異的青蛙眼睛

有人說，青蛙雖然是喜歡吃蒼蠅的，但是，它只吃活的、飛行著的蒼蠅，如果讓青蛙坐在死蒼蠅堆里沒準兒它會被餓死。

這是為什麼呢?

因為青蛙有一雙奇特的眼睛，它對運動的物體簡直且「明察秋毫」，對靜止的物體反應卻是非常遲鈍。青蛙的眼睛既不能人類的眼睛那樣輕微顫動，又沒有特定的肌肉來調節突出的晶狀體，它實際上是近視眼，只有附近運動著的物體，才能在它的眼睛這個「屏幕」上留下影像。因此，如果人站在路旁、溝邊不動，青蛙就不會受驚逃走；而一旦人處於走動狀態，這些青蛙就會因受驚而到處亂跳。

面對各種飛動的小動物，為什麼青蛙可以立即識別出哪個是它最喜歡吃的蒼蠅，而對其他飛動的小動物無動於衷呢?

這是因為青蛙眼睛視網膜上的神經細胞非常特殊，與人眼具有的視維細胞和視桿細胞兩種視覺細胞不同，蛙眼有五類視覺細胞，其中一類只能分辨不同顏色，而其餘四類則分別捕捉運動木變得額不同特徵，然後再將信息傳遞到青蛙大腦的視覺中樞。

青蛙的視覺中樞稱為視頂蓋，對應於前述的四類視覺細胞，在視頂蓋中也有自上而下排列的四層視覺中樞神經細胞。

第一層是根據運動目標與背景的反差，識別目標的暗前緣和後緣的特徵，如蚊子、蒼蠅、飛鳥等，它們的特徵是不同的；

第二層主要是識別運動目標凸出來的邊緣；

第三層是識別運動目標的外周邊緣；

第四層則主要是識別運動目標的暗前緣的明暗變化，幫助它判斷其運動軌跡。

這四層神經細胞所感受的影像就好像畫在四張透明紙上的圖畫，視覺中樞飛速地將它們整合在一起，從而就形成了一幅完整的圖像。

這種生理結構可以使青蛙的眼睛將複雜的圖像分解成幾種易於辨別的特徵，從而使它能準確而靈敏地發現目標。因此，在各種飛動的小動物中，青蛙可以立即識別出哪個是它最喜歡吃的蒼蠅，而對其他飛動的小動物或靜止的物體就沒有什麼反應。

青蛙的眼睛幫助青蛙敏捷地發現運動著的物體，且迅速、準確無誤地判斷目標的位置、運動方向、速度，識別出目標物體的形狀，並且立即選擇最佳攻擊時間和攻擊姿態。

仿生學家根據這一特點成功研製出了電子蛙眼。與青蛙眼一樣，電子蛙眼也設計了四種檢測器，即識別圖像的反差、凸邊、邊緣、陰暗四種功能。將電子蛙眼應用於雷達，就可以使雷達像蛙眼一樣，敏銳、迅速地發現、跟蹤飛行中的目標，準確地識別出特定形狀的飛機、導彈等。電子蛙眼還可以根據導彈固有的飛行特徵，區別真導彈和假導彈，從而大大提高軍隊的作戰能力和防禦能力。

此外，電子蛙眼也大量應用於公路上的超速檢測中。對於按規定速度行駛的車輛，電子蛙眼可以視而不見；一旦車輛超速，電子蛙眼就會靈敏地捕捉到目標，並拍下照片作為證據。對於闖紅燈的車輛，電子蛙眼也能在預裝指令的驅動下，立即追蹤拍照。在幾分鐘內就有數架飛機起降的大型機場，如果只靠人工觀察，很容易疲勞出錯，弄不好將發生機毀人亡的悲劇。因此，機場都安裝了電子蛙眼，便於及時捕捉飛機起降信息，一旦有差錯，電子蛙眼會立即報警。此外，人們還根據蛙眼的特徵發明了蛙眼相機，專門用於拍攝運動物體；蛙眼自行車則可以幫助騎車的人及時發觀周圍移動的物體。

我們還能將蛙眼的特徵應用到哪些領域呢？

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