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視覺精確的四眼魚

人類世界在魚的眼中會是什麽樣子?這一直是一項很有意思的研究。現在,科學家們在一種“四眼魚”的身上找到了獨特的視覺成像係統,它們以此來有效地保護自己在深海環境中不被掠食者吞食。

這種長著四隻眼睛的深海魚叫做“褐嘴幽靈魚”(brownsnout spookfish),第一次被發現是120年前,但直到2008年一支海洋科學勘測隊在太平洋南部東加海溝2000~2600英尺以下海域捕到一條褐嘴幽靈魚時,才對這種魚類有了深入了解,科學家也從此開始了對褐嘴幽靈魚活標本的研究。

褐嘴幽靈魚的體長大約10厘米,長著小牙齒,它棲息的深海環境食物十分匱乏,研究人員認為它們會吞食任何能夠捕到的有機生物。它們還向上長著兩隻具有普通透鏡晶體的眼睛,在這兩隻眼睛旁又長著裝配微小鏡片向下觀看的兩隻眼睛,是迄今唯一一種不使用透鏡而使用鏡麵成像的脊椎動物。

研究人員認為這種微小鏡片結構是由鳥嘌呤水晶體構成的,這種排列可使光線進入眼睛後被反射,從而圖像聚焦在視網膜上,使這種魚能夠看到潛伏在其水下的掠食者,進而實現對掠食者的早期預警。科學家此前曾發現一些甲殼類動物具有排列好的微小視覺鏡片結構,但幽靈魚卻是第一種進化形成幫助視力的脊椎動物。

該鏡麵結構能夠反射更多可見光進入視網膜,因此在黑暗海底世界中非常有效。長著球麵透鏡晶體的魚類往往存在少量視覺偏差,會影響成像的質量。英國布裏斯托爾大學朱莉婭·帕特裏奇教授稱,鏡麵成像眼睛不僅對於深海環境,而且還對其他棲息環境具有較好的視覺效應,但透鏡晶體進化卻首次出現在脊椎動物身上。正是透鏡晶體進化的成熟化使得脊椎動物很少形成鏡麵視覺係統。她還認為,這對向下觀看的眼睛與透鏡晶體眼睛的相連,也就是說這對鏡麵成像眼睛相當於“附加”在這種魚的一對真眼上。這對鏡麵眼睛通常用於觀察海洋掠食性動物之間發出誘捕獵物的冷光線。