螳螂虾在海洋中出拳速度最快。这种小型甲壳类动物像棍棒一样使用前肢,快速而有力地进行攻击,以至于大量海水在光和热的内爆中蒸发。
这些虾在它们身后留下了废墟,破裂成蜗牛壳、水族馆玻璃和人类拇指。
在超过 450 种螳螂虾(鸡尾酒杯周围的螳螂虾的远亲)中,研究最深入的物种之一是孔雀螳螂虾,齿指齿鲨。
一只 6 英寸(15 厘米)孔雀螳螂虾可容纳 150 英里/小时(80公里/小时)猛击,正是因为这个原因生物学家伊尔斯·戴利英国布里斯托大学的一名学生在与小拳击手打交道时戴着厚厚的园艺手套。
她尊重甲壳类动物的警棍,但她的科学兴趣涉及它们的其他惊人特征 -他们的眼睛。
孔雀螳螂虾的眼睛栖息在茎的末端。复眼在各个方向独立旋转,就像油腻的插座中的滚珠轴承一样。
根据戴利和她的同事在《自然》杂志上发表的最新研究,即使这些眼睛完全向侧面旋转,动物仍然知道向上就是向上。杂志英国皇家学会会刊 B。
“他们的眼睛不断地移动,向上、向下、左右移动,”戴利说。
她说,游移的目光赋予齿指龙一种智慧的气息,至少与其他甲壳类动物呆滞的前方凝视相比。 (实际上,螳螂虾可能并不比普通螃蟹聪明。)
马里兰大学巴尔的摩县生物学家说:“它们的眼睛的构造非常奇怪,与其他动物的眼睛不同。”托马斯·克罗宁,他从1983年开始研究螳螂虾的视觉系统,并没有参与这项研究。
螳螂虾有三个“伪瞳孔”,一个叠在一起。每只眼睛都有独立的深度感知。
甲壳类动物在光谱的两端都能看到人类以外的东西,可以看到紫外线和红外线波长。
哺乳动物具有三种类型的感光细胞,而螳螂虾则使用十几种。这并不意味着螳螂虾看到迷幻的海豚在彩虹海洋中嬉戏。
实际上螳螂虾的斗争区分人眼容易辨别的色调之间的差异。
但螳螂虾的色觉是独一无二的。虾以扫描仪捕捉照片的方式评估它们的环境——发现一条色带,移动伪瞳孔行,重复。
科学家将这种方法比作用推扫帚扫地,一扫一扫。 “他们将世界描绘到他们的视觉系统中,”克罗宁说。
这项新研究的重点是螳螂眼睛的抖动运动。 “动物身上存在这种权衡,”戴利说:我们必须移动我们的眼睛来看待世界。
但我们做得越多,我们的世界就会变得越模糊。有多种方法可以稳定视力,包括眼睛周围的支持性肌肉,以稳定世界观。
在新报告中,戴利和她的合著者研究了螳螂虾在旋转世界中凝视的方式。科学家们建造了一个测试池,在动物上方安装了高速摄像机来记录它们的眼球运动。
在一项测试中,科学家们在水族箱周围放置了一个鼓,就好像虾在隧道内一样。他们开始像汽车车轮一样转动滚筒,观察虾是否会稳定目光跟随滚筒。
戴利说,该实验模仿了英国一种流行的游乐设施,称为“涡旋隧道”,其中嘉年华观众在墙壁和天花板旋转时试图穿过人行道。
这种旋转不像旋转木马,而是墙壁环绕在人的头上,并从脚下向上摆动。穿过人行道很困难,尽管地板保持稳定,但旋转的墙壁会引起人类眩晕。
当世界似乎围绕螳螂虾进行副翼滚动时,研究人员怀疑虾也会旋转眼睛以保持稳定的视野。
他们没有。在某些情况下,“他们的眼睛与鼓的方向相反,”戴利说。她说,这表明他们眼球的方向“似乎对他们的空间感知没有任何影响”。
科学家们仍然不明白为什么虾需要这种独特的方式来看待世界。戴利说,“我们距离解决螳螂虾视觉系统的问题还很遥远”。
克罗宁假设——请注意,这只是猜测——当动物保持静止时,移动的眼睛可能效果最好。
他说:“螳螂虾可能对世界的布局并没有真正的感觉,”因为这些动物只会寻找闪烁的颜色,而不会寻找其他东西。
大多数此类研究都是观察虾停留在原地,从洞穴中探出头来。也许动物在海底跳跃时会使用更稳定的目光,因为回到安全的裂缝中成为生死攸关的问题。
她说,尽管这些动物已经和它们一起工作了很多年,但它们仍然总能找到让戴利惊叹不已的方法。 “你看他们越多,他们就越奇怪。”
2018 ©华盛顿邮报
本文最初发表于华盛顿邮报。