攝影:ARCO IMAGES GMBH, ALAMY
數(shù)十年來(lái),科學(xué)家對(duì)海星眼睛的用途一直困惑不解。近日,這一謎題似乎迎來(lái)了一縷曙光。
撰文:JANE J. LEE
眾所周知的是,海星每個(gè)腕足的末端都有一只眼睛,但它們的具體用途卻是未解之謎。
從歷史角度來(lái)看,海星算得上是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的動(dòng)物。它們沒有大腦,眼睛也較為原始,所以很難說(shuō)它們到底有沒有視覺能力。
2014年,有研究推測(cè),熱帶海星的眼睛或許能生成粗糙的影像,它們借此防止自己遠(yuǎn)離家園。
“對(duì)于海星如何感知環(huán)境來(lái)說(shuō),2014年的那項(xiàng)研究顯然是一次重大突破?!比A盛頓特區(qū)史密森尼國(guó)家自然歷史博物館的研究員Christopher Mah在發(fā)送給我們的郵件中寫道,他并未參與本文提及的研究項(xiàng)目。
如今一項(xiàng)最新研究表明,北極的某些深海海星同樣依靠視覺來(lái)給自己導(dǎo)航。接受試驗(yàn)的13種海星中,有兩種還具有生物性發(fā)光的能力,這意味著它們或許還能借助發(fā)光來(lái)和同伴進(jìn)行交流。
2014年1月7日,學(xué)術(shù)期刊《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)B》上刊登了那篇有關(guān)藍(lán)指海星(學(xué)名Linckia laevigata)的文章,它們主要活動(dòng)于印度洋和太平洋的熱帶區(qū)域。今年2月7日,另一些研究者把最新的研究成果發(fā)表在了同一家期刊上。
海星不就是一種簡(jiǎn)單的動(dòng)物嗎?
據(jù)Mah介紹,人們一直認(rèn)為海星不大可能擁有豐富多樣的感知能力,因?yàn)閺臍v史角度來(lái)看,海星是一種行為單調(diào)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的動(dòng)物。
“但海星的某些行為和體型特征又總是讓人過(guò)目不忘,總想一探究竟?!彼M(jìn)一步闡述道。
另?yè)?jù)哥本哈根大學(xué)赫爾辛格分校的神經(jīng)生物學(xué)家、同時(shí)也是最新研究報(bào)道的作者之一Anders Garm介紹,200年前的科學(xué)家就知道海星是有眼睛的,但除了研究其結(jié)構(gòu)之外,就沒能深入的探究下去。
部分原因是,當(dāng)時(shí)的研究條件根本無(wú)法獲取眼睛的生理信息,直到近年來(lái)科學(xué)儀器的突飛猛進(jìn),這一瓶頸才得以打通。
先前的研究推測(cè),海星的眼睛可以感知光線,或許能使其辨識(shí)周遭環(huán)境中的亮斑與暗點(diǎn),來(lái)掌握自己所處的大概位置。
“戀家”的海星
盡管海星的視覺能力得到了一定的確認(rèn),但能力強(qiáng)度就別做多大奢望了。
“海星眼睛的成像極其模糊,大概只有200像素。但這足以讓藍(lán)指海星識(shí)別大塊的固定物體。”Garm說(shuō)道。
該類海星對(duì)珊瑚礁的依賴度非常高,一旦誤入珊瑚礁周圍的平坦沙地,那就很難找到食物,直至餓死。
所以能否定位身邊的大塊靜止物體——珊瑚礁,這可是性命攸關(guān)的大問(wèn)題。
海星擁有的是復(fù)眼,包括昆蟲和蝦在內(nèi)的節(jié)肢動(dòng)物也大多具有復(fù)眼。但據(jù)Garm介紹,此復(fù)眼非彼復(fù)眼。舉個(gè)例子,藍(lán)指海星的眼睛就沒有晶狀體,節(jié)肢動(dòng)物的眼睛可不是這樣。
Garm及其同事將海星眼睛的測(cè)量分析與行為實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),以求得某些結(jié)論。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),海星的視角大到足以容納身邊的珊瑚礁。
第二項(xiàng)試驗(yàn)則是分析海星眼睛的圖像解析能力。Garm說(shuō)道:“有些鏡頭可以幫助你獲得更高解析度的畫面,有些可以接受更多的光線?!笨上{(lán)指海星的眼睛并沒有任何鏡頭,它們生成的影像粗陋潦草。
另一項(xiàng)行為實(shí)驗(yàn)中,研究人員在日本沖繩附近的某座珊瑚礁處,刻意將藍(lán)指海星帶離那里,以觀察它們能否回去。
離開珊瑚礁約1米遠(yuǎn)的海星竟然以直線返回家園。但當(dāng)距離達(dá)到2米甚至4米時(shí),它們就蒙圈了,只會(huì)到處亂竄。
必須說(shuō)明的是,同樣是距離1米遠(yuǎn),但在夜晚的話,這些海星也無(wú)法返回珊瑚礁,這很可能是它們看不見珊瑚礁所導(dǎo)致的。
研究展望
據(jù)Mah介紹,對(duì)海星視力的研究尚處于初期,但他迫切希望看到視力在其他種類海星中所發(fā)揮的作用。
“太平洋沿岸海域的多腕葵花海星是一種體型較大、捕食迅猛高效的海星,科學(xué)家經(jīng)常看到它們努力搜尋獵物,或是吞咽食物?!盡ah說(shuō)道。他很想知道,像這樣的大型海星能否利用視力協(xié)助捕食。
Garm及其同事已將目標(biāo)鎖定于一種大型海星,但不是多腕葵花海星。
它的名字就是棘冠海星(Acanthaster planci),在亞洲和澳洲沿岸海域啃食珊瑚礁的“珊瑚殺手”。
“它們是否利用視力來(lái)搜尋珊瑚礁呢?我們都期待著謎底的揭開。”Garm說(shuō)道。他希望有關(guān)棘冠海星的研究結(jié)果能有助于保護(hù)大堡礁這樣的生態(tài)區(qū)域。
如果Garm能搞清棘冠海星搜尋侵害珊瑚的方法,那么相關(guān)人員就能第一時(shí)間有針對(duì)性的阻止它們,例如制造陷阱誘其落網(wǎng)?!鞍êP窃趦?nèi)的很多海洋生物都對(duì)生態(tài)起著決定性的作用,但我們對(duì)其缺乏最基本的知識(shí)儲(chǔ)備?!盡ah嘆道。
如今,這一缺口得到了些許的收攏。
【海星的眼睛是擺設(shè)?最新研究表明至少能看見一丟丟!】相關(guān)文章:
★ 孫鴻烈談地理學(xué)發(fā)展的五大趨勢(shì)
★ 高中地理環(huán)境:颶風(fēng)知識(shí)
★ 世界地理經(jīng)典知識(shí)點(diǎn)匯總
★ 高中地理難點(diǎn)分析 洋流知識(shí)專題復(fù)習(xí)
★ 中國(guó)首部自然災(zāi)害警示圖發(fā)布 京津唐地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)高