栗鸮(Phodilus badius)
摄影:JOEL SARTORE
每年6月6日,
“中国爱眼日”
“6月6”形成的数字组合,
恰似灵动双眼——
图为游戏《集合啦!动物森友会》中的高人气岛民角色“柠檬娜”;由于其特殊的五官,许多玩家形象地称其“6w6”——“6 6”是眼睛,“w”是嘴巴。
供图:Peytonkay
因此,本文通篇“心灵的窗口”,
只看一眼,
就发现原来全都是眼。

眼睛,
堪称大自然最精致的创造,
碾压各种照相机的超级光学系统。
果蝇微观状态下的复眼构造——人类通常要盯住一个物体0.05秒才能看清;比如当物体一晃而过,人类还没来及看清,但配备复眼的苍蝇或蜜蜂仅需0.01秒、以人类5倍的速度就可以辨别清楚。
摄影:MARTIN OEGGERLI

比如,数量众多的复眼,
这种结构异常古老,
但如今依然在苍蝇、蚊子、蜜蜂
等许多昆虫中存在;
复眼出现于5亿多年以前的寒武纪,(右)澳大利亚一只节肢动物复眼化石,上面布满3000个小透镜;奇特的是,复眼在5亿年间几乎未发生变化——左图为红尾肉蝇的复眼。
制作与供图:COMPOSITE OF 30 STACKED IMAGES (LEFT) AND PHOTOGRAPHED AT SCIENCE CENTRE, SOUTH AUSTRALIAN MUSEUM, ADELAIDE, AUSTRALIA. (RIGHT)
在寒武纪,新物种出现令人震惊的激增方式:捕食。图为在寒武纪登场、最早的顶级捕食者之一——Anomalocris,它的食物可能是三叶虫。上图可以看到它的3种武器:螯爪、便于游泳的桨形肢、位于螯爪基部眼柄上的眼睛。
摄影:DAVID LIITTSCHWAGER
树懒和犰狳的眼睛——
天生只能看见黑白的世界
海洋浮游生物——多板纲的石鳖,
竟然长着用石头“制成”的眼睛;
巨型鱿鱼长着直径达16厘米的大眼

虽然这远超眼镜猴的全身体长(10厘米),
但眼镜猴的眼睛比例却也大得吓人——
它们的眼睛比它们的大脑还大。
图中巨型鱿鱼 (Architeuthis dux)的眼睛直径达16厘米;巨型鱿鱼配备动物界最大眼睛,人们甚至发现过直径30厘米的巨型鱿鱼眼。
供图:NATIONAL MUSEUM OF NATURAL HISTORY, SMITHSONIAN INSTITUTION
实至名归的“大眼儿萌”眼镜猴
摄影:ZOONAR GMBH/ALAMY

眼睛无愧于大自然最精致的创造,德国进化生物学家Ernst Mayr称:“眼睛,有多达40-65种独立起源。”
当瑞典隆德大学生物学家Dan-Eric Nilsson看到一只箱水母时说:
“第一次看到它们的眼睛时,
我简直不敢相信自己的眼睛。”
供图:OAKLEY EVOLUTION LABORATORY, UC SANTA BARBARA. INSET DETAIL, COMPOSITE OF FOUR STACKED IMAGES. GRAPHIC SOURCE: DAN-ERIC NILSSON, LUND UNIVERSITY, SWEDEN
箱水母拥有24只眼睛——共4个感觉棒(rhopalium)中每个分别配备6只眼睛,其中4只很简单,只是用来检测光线的凹陷或狭缝(一对凹眼、一对线眼);但另外2只眼睛,其构造竟如人眼般复杂(上、下透镜眼),它们也有晶状体、角膜和视网膜;但箱水母是最简单的动物之一,甚至没有一个像样的大脑,它要这么好的眼睛有什么用呢?它的大脑能处理如此复杂的信息量吗?
2007年,Dan-Eric Nilsson及其团队在一种箱水母Tripedalia cystophora身上寻找答案:水母用下透镜眼(Lower lens eyes)发现前方近处的障碍物;4年后,团队又发现,即使水母倒着游,上透镜眼(upper lens eye)也始终能向上看;当这只眼睛看到黑色斑块,水母就会知道它正在红树林树冠下游泳,在这里可以吃到小型甲壳动物;如果只看到明亮光线,就会知道自己已误入开阔水域,有挨饿危险。有了高级的眼睛帮助,这个几乎无脑、低级的生物也能找到食物、躲避障碍物并且活下来。
供图:DAN-ERIC NILSSON
海湾扇贝 (Argopecten irradians)多达100多只明亮、精巧的蓝眼睛,每只眼睛都有视网膜和角膜,还有能聚焦的镜面层,翻倍提升捕获入射光的机会。
供图:DAN-ERIC NILSSON


一种三角涡虫(Dugesia dorotocephala)配备最简单的眼睛:一对“黑点”,只能感知入射光方向,但没有任何聚焦功能。
供图:DAN-ERIC NILSSON
红天蛾(Deilephila elpenor)的眼睛擅长收集最微小的光迹,即使在微弱星光下,也能分辨出有花蜜的花朵的颜色。
供图:WARRANT LAB, LUND VISION GROUP, LUND UNIVERSITY
多疣花棘石鳖(Acanthopleura granulata)长着“石之眼”,其每只眼睛都有一片透光的“晶状体”,主要成分是坚硬的文石,与石鳖外壳的构成成分一样。其他动物都透过一层软嫩的透明蛋白质看世界,多疣花棘石鳖则从石中窥得万物。
此为上图白框区域放大后的画面,每只多疣花棘石鳖都配备数百只“石眼”。
供图:SPEISER LAB OF EVOLUTIONARY PHYSIOLOGY, UNIVERSITY OF SOUTH CAROLINA. INSET DETAIL: ENLARGED FROM BOXED AREA, COMPOSITE OF 13 STACKED IMAGES.
雀尾螳螂虾(Odontodactylus scyllarus)具备动物王国中最不寻常的眼睛——它们每只眼睛都有“三目视觉”能感知深紫外线、可见光谱和远红光波长;还可以看到偏振光,甚至圆偏振光,这是其他任何物种都没有的能力。
摄影:MIKE BOK

那么从各种“眼睛”中看到的世界究竟是什么样的呢?

本部分制图:JASON TREAT AND RYAN WILLIAMS, NGM STAFF. SOURCE: DAN-ERIC NILSSON
下图为前文中,三角涡虫眼中的一片枯叶,它们的眼睛只是一对简单的“黑点”——
前文箱水母的上透镜眼看到的红树林树冠下景象——

前文红天蛾眼中,仅凭微弱星光也能看到明亮的视界——

家猫眼中的红绿线球——
白头海雕的眼睛具备异常高的分辨率,是人眼2.5倍,能清晰看到更远处景物细节——

Peter Böhm患有退行性视网膜色素变性,他自愿参加一种尖端手术,借助左眼的视网膜植入物,恢复了部分视力。
供图:ZRENNER LAB, CENTER OF OPHTHALMOLOGY, UNIVERSITY OF TÜBINGEN, GERMANY
X光线下的左眼植入物位置图
供图:EBERHART ZRENNER, ALPHA-IMS TRIAL RETINA IMPLANT AG, REUTLINGEN, GERMANY
芯片中的电极信号刺激视神经,使Peter Böhm至少能模模糊糊看到一个黑白的世界。
SIGNALS FROM ELECTRODES IN THE CHIP STIMULATE THE OPTIC NERVE, ENABLING BÖHM TO SEE THE WORLD AGAIN, AT LEAST IN BLACK AND WHITE.

今天是“爱眼日”,
既然都看到了这里,
赶紧先做一套眼保健操吧;
毕竟眼睛是人类、
乃至绝大部分物种感官中最重要的器官之一;
最后,爱眼日我们也来“反向营销”一波——
找回人类祖先被各种眼睛凝视的感觉吧!

下面物种中,仅凭眼睛你能认出几个?
(※《国家地理》摄影师David Littschwage,不知哪儿来的动力拍了组作品——许多动物的眼部特写,几分钟之内就让人与各种鸟、各种蛇、各种哺乳类确认过眼神——如果害怕这种“凝视”,本部分建议不看也罢
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 
↑答案:雕鸮

↑答案:红脸地犀鸟
↑答案:蓝黄金刚鹦鹉
↑答案:家猫
↑答案:山猫
↑答案:石像鬼壁虎
↑答案:家山羊
↑答案:白头海雕
↑答案:哥伦比亚红尾蚺
↑答案:沙漠陆龟
↑答案:蓝眼黑狐猴
↑答案:古巴岩石鬣蜥
↑答案:非洲鸵鸟
↑答案:西部低地大猩猩
↑答案:蓝舌蜥
↑答案:南白犀
↑答案:红眼树蛙
↑答案:黄毛果蝠
↑答案:高冠变色龙
↑答案:哈士奇
好了,在此我们帮各位粉丝——郑重感谢一下这位《国家地理》摄影师:David Littschwage:“拍得太棒了!下次别拍了。”

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