
科學家說,有著高度複雜的眼睛的潛水甲蟲可以以驚人的快速速度發展自己的雙焦點。在一項新的研究中,第一個研究甲蟲的異常眼睛是如何發展的,研究人員發現,甲蟲的所有眼部部分在幼蟲摩擦時會迅速變化並迅速變化。
朝陽潛水甲蟲,也稱為“水老虎”,是有效的捕食者,依賴眼睛以幫助他們殺死蚊子獵物。幼蟲和成年人一樣致命,突然在t和蚊子幼蟲中突然撞擊,用強有力的下頜骨鎖住,並吮吸他們不幸的受害者。
幼蟲要感謝他們的掠奪性成功。他們的頭部兩側都有兩雙主眼睛 - 大型的前向管狀窺視器。每個管子都有一個鏡頭,錐和視網膜這是大多數脊椎動物(和一些無脊椎動物)中形成圖像的眼睛常見的特徵。在相機的眼睛中,圖像通過鏡頭進入眼睛,並反射到視網膜上。 [視頻:觀看少年甲蟲抓蚊幼蟲午餐這是給出的
辛辛那提大學生物科學系教授,新研究的共同作者說:“從功能上講,他們的眼睛比我們自己的眼睛比果蠅或其他昆蟲更相似。”但是,幼蟲的眼睛使他們只能看到一條狹窄的光線,他們必須上下移動頭部以“掃描”他們所看的任何東西。
在具有骨架的動物中,對眼睛的發育進行了很好的研究,但對無脊椎動物相機的眼睛如何生長和變化知之甚少。最不了解的是無脊椎動物的細節相機眼鏡鏡頭專注於視網膜,這是Buschbeck和她的同事們引起注意的地方。
視力速度
在大多數無脊椎動物中,眼睛的生長相對較慢。但是甲蟲幼蟲的眼睛以科學家感到驚訝的速度改變了。幼蟲經歷了三個“齡” - 蛻皮之間的發育階段研究人員說,在成年之前,每個階段都持續了幾天。
在第二階段和第三階段之間,眼管會急劇生長,所有重大變化發生在摩擦後的前60分鐘內。 Buschbeck在一份聲明中說:“一旦我們可以衡量它,它就已經成長了。”
因為相機眼睛的所有部分都如此準確地對齊,所以幼蟲在蛻皮時暫時盲目,因為其他眼部的零件趕上了擴大的管子。這需要迅速發生 - 看不見的捕食者是無法狩獵的捕食者。
為了使事情變得更加複雜,幼蟲眼中的鏡頭有內置雙焦點。每個眼管都沒有一個,而是兩個視網膜,一個在管底略後方稍後。鏡頭投射到兩個視網膜上,使幼蟲同時看到近距離和距離的焦點。
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然而,幼蟲不久就等了。研究人員發現,鏡頭只需8個小時即可重建自己。舊鏡頭的一部分是與舊外骨骼,其餘部分擴展,獲得直徑和厚度。科學家通過鏡頭投射出來,發現它立即產生了模糊的圖像,但是在接下來的幾個小時內,分辨率和清晰度得到了改善。
科學家還觀察到,到摩擦後的第三天,幼蟲狩獵了蚊子的三倍,是摩擦後的幾天,這表明他們的視力已經完全恢復。
關於其他可能有助於甲蟲幼蟲快速發育的因素,還有更多的發現。滲透 - 幼蟲吸水時的吸水 - 可以通過增加眼睛的壓力來發揮作用,這與脊椎動物的眼睛生長有關。而且,根據Buschbeck的說法,幼蟲的眼睛生長可能還有其他方面與我們對脊椎動物眼睛的了解相符。
調查結果於9月10日在線發布比較生理學雜誌。
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