超级军网章鱼的眼睛和辩色能力
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/06 05:12:14
我们版主大人贴了很多海洋生物丰富多彩，真想去学潜泳，整天和鱼待在一起。其实有这样的人，我以前的李姓老板和他的爱人就是沉迷于潜水，最后总经理不做了，夫妻两去了太平洋的岛国（就是李嘉诚的那个避税天堂），这样他就能整天潜水了。
这里我想讨论一下章鱼和鱿鱼的眼睛。因为头足纲的眼睛被认为是色盲的，但它们却又有惊人的伪装变色能力，既然是色盲又怎么能成为变色龙呢？
其实这个问题我认为其实还没研究透，而章鱼这种可爱的动物其实真有很多东西值得我们学习。
它们也算是脑用量很大的动物，甚至可以和海豚、猩猩算是一个级别的聪明呢。章鱼拥有 33000 组基因，较之人类大概多 10000 组，这让它们和其他无脊椎动物区别开来。章鱼十分聪明，甚至能使用工具。通过基因解码，科学家发现章鱼拥有一套和人类相似的基因，这让它们能够建立神经网络，这解释了为什么章鱼具有学习能力。和人类一样，章鱼也有不小的大脑，封闭循环系统，还有一双具备虹膜、视网膜和水晶体的眼睛。
章鱼的隐身变色能力可不一般那。你能想象它们是色盲吗？
好吧，来介绍一下它们的眼睛
首先章鱼的眼睛结构和哺乳类动物的结构几乎是一样的，这也算是趋同演化的一个生动的例子。而且竟然更先进！事实上趋同演化理论经常拿这个作为例子，并且有文章专门研究这种演化和基因层面的原因。
脊椎动物的视网膜都是倒装的，感光细胞在最里面，往外是传入神经和血管网，而头足类眼睛的设计就更为合理，感光细胞在最前锋，后面才是传入神经和血管网，所以头足类有着最好的感光“硬件”设计，从本质上超越所有脊椎动物。
头足类动物有巨大的眼睛，部分大脑专门处理视觉信息，并用这些信息来控制它们的伪装。就其结构而言，头足类动物的眼睛与人的眼睛并无区别。至少可以说，两者的区别不大。不过章鱼眼睛的角膜并不连成一片，中心处有宽孔。但人眼睛调视，即眼睛对不同距离物体的焦距调节是以改变水晶体的曲度来完成的，而章鱼则通过移开和靠近视网膜来调视，如同照像机转动镜头一样。章鱼的眼睑闭合时，也与人眼不同。章鱼的眼睑有环形肌肉，闭眼时如同照像机的镜间快门一样，将眼掩盖起来。海洋里的任何动物，都没有象章鱼及其亲族那么灵敏的眼睛。只有猫头鹰、猫以及人的眼睛可与章鱼的眼睛试比高低。这是因为章鱼眼睛的视网膜上，每平方毫米约有63000个接受光线的视锥；乌贼与枪乌贼的视锥还要多，分别为105000个和162000个；蜘蛛是16000个；鲤鱼为50000个；猫、人、猫头鹰分别高达397000个、400000个和80000个。
头足类软体动物的眼睛之大是罕见的。乌贼眼睛的直径比其躯干的粗细小10倍，大王乌贼的眼睛有小车轮那么大，直径可达40厘米；体长30米的蓝鲸，眼睛也不过10 到 20厘米。但最不寻常的还是深水枪乌贼的眼睛：有的如同望远镜似的向上竖起；有的则生在细长柄上，向两旁伸出很远；有的两眼并不对称：左眼比右眼大3倍。那么，这种眼睛不对称的枪乌贼如何游动呢？须知它们的头是不平衡的。大概它们不得不花费很大的力气保持平衡，向前游动时才不致左右滚动。科学家认为，眼睛大是对深海生活环境的适应结果，用自己强大的光学系统吸收深海的微光。生活在海面附近的枪乌贼，小眼睛即可察看四周的一切。另外，枪乌贼有极为特殊，可以察觉温度的“眼睛” ，这下人类比下去了，人家用眼睛能看温度啦！关于怎么看温度有详细的描述，我就不展开了。
关于章鱼是不是色盲，有些文章是这样说的：
章鱼的眼非常发达，有丰富的视锥细胞与视杆细胞，可以敏锐的分辨颜色。但我觉得基本上这种说法应该是错的，是想当然的。
因为和人类的眼睛不同，头足类动物——乌贼、章鱼及其近亲——的眼睛仅含有一种对颜色敏感的蛋白。所以按照人类的标准来看很明显，这将它们限制在一个黑白的世界中。它们应该无法看到彩色。不过，曾经一项研究揭示了它们可能可以看见彩色的一种方式。
通过将眼睛快速聚焦到不同深度，头足类动物能利用一种被称为“色差模糊”的透镜属性。每种颜色的光均拥有不同波长。由于透镜能更多地使某些波长发生弯曲，因此穿过透镜的某种颜色的光会位于焦点上，而另一种颜色的光仍是模糊的。因此，只有拥有恰当类型的眼睛，对焦点进行快速扫描便能让观看者基于某种物体何时变得模糊以确定其真实颜色。
一项日前发表于美国《国家科学院院刊》的研究显示，很多头足类动物偏离中心的瞳孔包括乌贼的w形瞳孔，使这种模糊效应变得更加极端。在此项研究中，科学家建立了章鱼眼睛的计算机模型，并且证实，对于至少在一个身长之外的物体来说，它能通过改变焦点断定该物体的颜色。
当然这仍然都是理论上的，因此下一步可能需要测试活的头足类动物，看看它们是否真的能通过这种方式看见色彩，而且我们甚至可以测试一下任何其他“色盲”的动物是否也可能这么做 。
这种体验还是挺有趣的，可以想象在它们眼中，视觉实际上只是一堆数据。当然，如果依靠大脑在后台加工还原，那么它们也许能“想象”或者说“后期合成看到”更绚丽的世界。
（题外话：这是不是说，其实严格意义上讲，照相机透镜聚焦不同颜色的光应该是聚焦在不同焦点上的，所以实际上无法做到所有颜色的光都能在一个距离上清晰成像？这是不是也是照相机需要镜头组的缘故？）
确实乌贼鱼的眼睛是呈W型的，我还以为是耍酷，其实是有目的的。
真相果真彻底揭开了吗？
科学家还在继续研究，结果他们发现，很可能章鱼可用皮肤感知光线！！！
人们普遍认为章鱼依靠视觉控制变色行为。虽然它们基本是色盲，但却依然用眼睛观察周围的颜色，然后适当地放松或收缩色素细胞，每个色素细胞都呈三原色中的一种，章鱼借此伪装自己，而这一切都在一秒内完成。
但上世纪六十年代的实验表明色素细胞可以感应光线！ 几十年前，就有科学家发现章鱼的皮肤有些奇怪。科学家用不同颜色的光线测试章鱼皮肤上的斑块，发现章鱼的皮肤似乎本身就能“看到”并适应环境。当研究人员将一束明亮的光照在章鱼的皮肤上面然后再移开的时候，它里面的色素细胞——微小的、圆形的、填有颜色的结构——就会膨胀再放松下来。类似鱿鱼、章鱼、乌贼这样的头足类动物就是使用这些色素细胞来彻底改变自己皮肤的颜色、形状和纹理。所以科学家们怀疑它们的皮肤是否也能感觉到光。显然，皮肤与眼睛“看”的原理不同，但也是一种观察周围环境的方式。某种程度上可以当作章鱼的第六感。既然它们是色盲，那么也许是皮肤帮它们融入周围环境实现伪装。
现在，两个新研究已经发现头足类动物的皮肤中存有视紫质的证据——这是一种通常存在于视网膜中的对光敏感的蛋白。所以这种变色能力可能是无需大脑的指令直接变化的。实际上大多数其它软体动物，包括扇贝和蜗牛，虽然没有头足类动物的“变形”技能，但它们也能通过自己的皮肤来感知到光的。章鱼、乌贼等头足纲的这种感光能力应该也是起源于软体动物的始祖，随着时间的推移，头足类动物从中又发展了变色的独特能力，而用这种感光能力来辅助自己。然而，这种能力在多大程度上有助于它们外表的迅速变化仍然是个谜。研究人员在《实验生物学杂志》网络版上报告了这些发现。
章鱼皮肤变色的原理和变色龙非常相似。这些聪明的头足类动物凭借特殊的色素细胞改变颜色，这些色素细胞大量分布在它们的皮下。每个色素细胞都包含一个环状肌肉包围的色素颗粒弹性囊，当大脑通过神经系统发出命令时，环状肌肉伸展或收缩，使色素细胞的颜色变深或变浅。
拟态章鱼柔软的身体全由鲜嫩的肌肉组成，没有脊柱和盔甲，看起来也没什么毒性，因而很容易吸引大型深水肉食动物，如梭鱼和小型鲨鱼。拟态章鱼无法摆脱这些掠食者时，会模仿各种有毒动物来保护自己。模仿技能也能让拟态章鱼接近那些一般章鱼捕捉不到的猎物。它会伪装成一只螃蟹的配偶，然后吞噬那些被骗的追求者。
这种章鱼可以模仿有毒的鳎目鱼、狮子鱼、海蛇、海葵和水母。例如，有时拟态章鱼可以模仿鳎目鱼，它收起触手，变成叶状，像喷气推进一样增加速度。有时它伸展触手，待在海底，触手后伸假装是鳍，模仿狮子鱼。有时它把所有触手都举过头顶，每个触手都弯曲成锯齿状，模仿剧毒的食鱼海葵，这样可以吓退许多鱼类。有时它又游到水面模仿大型水母，触手均匀地环绕着身体，缓缓沉下来。
章鱼---头足纲，实际上是神奇的一族，如果没有人类的哺乳动物这么强势的进化，也许章鱼们就是地球的霸主了。它们确实是上古之神啊。我看它们没能统治地球，当初没有登陆可能是一个重大转折点。章鱼大师没考虑如何在陆地上，空气中生存，陶醉在自己完善的进化中，渐渐的，就当不成霸主了成为食物了。
或者考虑基因改造，人类章鱼合体
以下收集了一些视频链接
http://www.guokr.com/article/437816/
http://video.sina.com.cn/p/jump/bj/p/v/2008-12-08/172360208688.html
http://slide.tech.sina.com.cn/d/slide_5_453_57513.html?cre=unknown&mod=unknown&loc=3&r=unknown&rfunc=0#p=1
http://news.hljtv.com/2015/0206/680773.shtml
我们版主大人贴了很多海洋生物丰富多彩，真想去学潜泳，整天和鱼待在一起。其实有这样的人，我以前的李姓老板和他的爱人就是沉迷于潜水，最后总经理不做了，夫妻两去了太平洋的岛国（就是李嘉诚的那个避税天堂），这样他就能整天潜水了。
这里我想讨论一下章鱼和鱿鱼的眼睛。因为头足纲的眼睛被认为是色盲的，但它们却又有惊人的伪装变色能力，既然是色盲又怎么能成为变色龙呢？
其实这个问题我认为其实还没研究透，而章鱼这种可爱的动物其实真有很多东西值得我们学习。
它们也算是脑用量很大的动物，甚至可以和海豚、猩猩算是一个级别的聪明呢。章鱼拥有 33000 组基因，较之人类大概多 10000 组，这让它们和其他无脊椎动物区别开来。章鱼十分聪明，甚至能使用工具。通过基因解码，科学家发现章鱼拥有一套和人类相似的基因，这让它们能够建立神经网络，这解释了为什么章鱼具有学习能力。和人类一样，章鱼也有不小的大脑，封闭循环系统，还有一双具备虹膜、视网膜和水晶体的眼睛。
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章鱼的隐身变色能力可不一般那。你能想象它们是色盲吗？
好吧，来介绍一下它们的眼睛
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首先章鱼的眼睛结构和哺乳类动物的结构几乎是一样的，这也算是趋同演化的一个生动的例子。而且竟然更先进！事实上趋同演化理论经常拿这个作为例子，并且有文章专门研究这种演化和基因层面的原因。
脊椎动物的视网膜都是倒装的，感光细胞在最里面，往外是传入神经和血管网，而头足类眼睛的设计就更为合理，感光细胞在最前锋，后面才是传入神经和血管网，所以头足类有着最好的感光“硬件”设计，从本质上超越所有脊椎动物。
头足类动物有巨大的眼睛，部分大脑专门处理视觉信息，并用这些信息来控制它们的伪装。就其结构而言，头足类动物的眼睛与人的眼睛并无区别。至少可以说，两者的区别不大。不过章鱼眼睛的角膜并不连成一片，中心处有宽孔。但人眼睛调视，即眼睛对不同距离物体的焦距调节是以改变水晶体的曲度来完成的，而章鱼则通过移开和靠近视网膜来调视，如同照像机转动镜头一样。章鱼的眼睑闭合时，也与人眼不同。章鱼的眼睑有环形肌肉，闭眼时如同照像机的镜间快门一样，将眼掩盖起来。海洋里的任何动物，都没有象章鱼及其亲族那么灵敏的眼睛。只有猫头鹰、猫以及人的眼睛可与章鱼的眼睛试比高低。这是因为章鱼眼睛的视网膜上，每平方毫米约有63000个接受光线的视锥；乌贼与枪乌贼的视锥还要多，分别为105000个和162000个；蜘蛛是16000个；鲤鱼为50000个；猫、人、猫头鹰分别高达397000个、400000个和80000个。
头足类软体动物的眼睛之大是罕见的。乌贼眼睛的直径比其躯干的粗细小10倍，大王乌贼的眼睛有小车轮那么大，直径可达40厘米；体长30米的蓝鲸，眼睛也不过10 到 20厘米。但最不寻常的还是深水枪乌贼的眼睛：有的如同望远镜似的向上竖起；有的则生在细长柄上，向两旁伸出很远；有的两眼并不对称：左眼比右眼大3倍。那么，这种眼睛不对称的枪乌贼如何游动呢？须知它们的头是不平衡的。大概它们不得不花费很大的力气保持平衡，向前游动时才不致左右滚动。科学家认为，眼睛大是对深海生活环境的适应结果，用自己强大的光学系统吸收深海的微光。生活在海面附近的枪乌贼，小眼睛即可察看四周的一切。另外，枪乌贼有极为特殊，可以察觉温度的“眼睛” ，这下人类比下去了，人家用眼睛能看温度啦！关于怎么看温度有详细的描述，我就不展开了。
关于章鱼是不是色盲，有些文章是这样说的：
章鱼的眼非常发达，有丰富的视锥细胞与视杆细胞，可以敏锐的分辨颜色。但我觉得基本上这种说法应该是错的，是想当然的。
因为和人类的眼睛不同，头足类动物——乌贼、章鱼及其近亲——的眼睛仅含有一种对颜色敏感的蛋白。所以按照人类的标准来看很明显，这将它们限制在一个黑白的世界中。它们应该无法看到彩色。不过，曾经一项研究揭示了它们可能可以看见彩色的一种方式。
通过将眼睛快速聚焦到不同深度，头足类动物能利用一种被称为“色差模糊”的透镜属性。每种颜色的光均拥有不同波长。由于透镜能更多地使某些波长发生弯曲，因此穿过透镜的某种颜色的光会位于焦点上，而另一种颜色的光仍是模糊的。因此，只有拥有恰当类型的眼睛，对焦点进行快速扫描便能让观看者基于某种物体何时变得模糊以确定其真实颜色。
一项日前发表于美国《国家科学院院刊》的研究显示，很多头足类动物偏离中心的瞳孔包括乌贼的w形瞳孔，使这种模糊效应变得更加极端。在此项研究中，科学家建立了章鱼眼睛的计算机模型，并且证实，对于至少在一个身长之外的物体来说，它能通过改变焦点断定该物体的颜色。
当然这仍然都是理论上的，因此下一步可能需要测试活的头足类动物，看看它们是否真的能通过这种方式看见色彩，而且我们甚至可以测试一下任何其他“色盲”的动物是否也可能这么做 。
这种体验还是挺有趣的，可以想象在它们眼中，视觉实际上只是一堆数据。当然，如果依靠大脑在后台加工还原，那么它们也许能“想象”或者说“后期合成看到”更绚丽的世界。
（题外话：这是不是说，其实严格意义上讲，照相机透镜聚焦不同颜色的光应该是聚焦在不同焦点上的，所以实际上无法做到所有颜色的光都能在一个距离上清晰成像？这是不是也是照相机需要镜头组的缘故？）
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确实乌贼鱼的眼睛是呈W型的，我还以为是耍酷，其实是有目的的。
真相果真彻底揭开了吗？
科学家还在继续研究，结果他们发现，很可能章鱼可用皮肤感知光线！！！
人们普遍认为章鱼依靠视觉控制变色行为。虽然它们基本是色盲，但却依然用眼睛观察周围的颜色，然后适当地放松或收缩色素细胞，每个色素细胞都呈三原色中的一种，章鱼借此伪装自己，而这一切都在一秒内完成。
但上世纪六十年代的实验表明色素细胞可以感应光线！ 几十年前，就有科学家发现章鱼的皮肤有些奇怪。科学家用不同颜色的光线测试章鱼皮肤上的斑块，发现章鱼的皮肤似乎本身就能“看到”并适应环境。当研究人员将一束明亮的光照在章鱼的皮肤上面然后再移开的时候，它里面的色素细胞——微小的、圆形的、填有颜色的结构——就会膨胀再放松下来。类似鱿鱼、章鱼、乌贼这样的头足类动物就是使用这些色素细胞来彻底改变自己皮肤的颜色、形状和纹理。所以科学家们怀疑它们的皮肤是否也能感觉到光。显然，皮肤与眼睛“看”的原理不同，但也是一种观察周围环境的方式。某种程度上可以当作章鱼的第六感。既然它们是色盲，那么也许是皮肤帮它们融入周围环境实现伪装。
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现在，两个新研究已经发现头足类动物的皮肤中存有视紫质的证据——这是一种通常存在于视网膜中的对光敏感的蛋白。所以这种变色能力可能是无需大脑的指令直接变化的。实际上大多数其它软体动物，包括扇贝和蜗牛，虽然没有头足类动物的“变形”技能，但它们也能通过自己的皮肤来感知到光的。章鱼、乌贼等头足纲的这种感光能力应该也是起源于软体动物的始祖，随着时间的推移，头足类动物从中又发展了变色的独特能力，而用这种感光能力来辅助自己。然而，这种能力在多大程度上有助于它们外表的迅速变化仍然是个谜。研究人员在《实验生物学杂志》网络版上报告了这些发现。
章鱼皮肤变色的原理和变色龙非常相似。这些聪明的头足类动物凭借特殊的色素细胞改变颜色，这些色素细胞大量分布在它们的皮下。每个色素细胞都包含一个环状肌肉包围的色素颗粒弹性囊，当大脑通过神经系统发出命令时，环状肌肉伸展或收缩，使色素细胞的颜色变深或变浅。
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拟态章鱼柔软的身体全由鲜嫩的肌肉组成，没有脊柱和盔甲，看起来也没什么毒性，因而很容易吸引大型深水肉食动物，如梭鱼和小型鲨鱼。拟态章鱼无法摆脱这些掠食者时，会模仿各种有毒动物来保护自己。模仿技能也能让拟态章鱼接近那些一般章鱼捕捉不到的猎物。它会伪装成一只螃蟹的配偶，然后吞噬那些被骗的追求者。
这种章鱼可以模仿有毒的鳎目鱼、狮子鱼、海蛇、海葵和水母。例如，有时拟态章鱼可以模仿鳎目鱼，它收起触手，变成叶状，像喷气推进一样增加速度。有时它伸展触手，待在海底，触手后伸假装是鳍，模仿狮子鱼。有时它把所有触手都举过头顶，每个触手都弯曲成锯齿状，模仿剧毒的食鱼海葵，这样可以吓退许多鱼类。有时它又游到水面模仿大型水母，触手均匀地环绕着身体，缓缓沉下来。
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章鱼---头足纲，实际上是神奇的一族，如果没有人类的哺乳动物这么强势的进化，也许章鱼们就是地球的霸主了。它们确实是上古之神啊。我看它们没能统治地球，当初没有登陆可能是一个重大转折点。章鱼大师没考虑如何在陆地上，空气中生存，陶醉在自己完善的进化中，渐渐的，就当不成霸主了成为食物了。
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或者考虑基因改造，人类章鱼合体
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以下收集了一些视频链接
http://www.guokr.com/article/437816/
http://video.sina.com.cn/p/jump/bj/p/v/2008-12-08/172360208688.html
http://slide.tech.sina.com.cn/d/slide_5_453_57513.html?cre=unknown&mod=unknown&loc=3&r=unknown&rfunc=0#p=1
http://news.hljtv.com/2015/0206/680773.shtml
进了我肚子的章鱼，才是好章鱼。。。
真是一篇好文章啊
bjnr 发表于 2016-8-28 13:10
真是一篇好文章啊
谢谢加分嘉奖！
不过说实话，真的花了我不少时间整理，呵呵！也算辛苦的。
也是你发了这么多海底动物，让我去了解章鱼的，我不是还收集发过很多图呢不是么？
在偶然中发现有帖子说章鱼是色盲？那我就想怎么可能会这么厉害的变色龙是色盲呢？结果就发掘出好多有趣的东西。
哈哈！
真是一篇好文章啊
谢谢加分嘉奖！
不过说实话，真的花了我不少时间整理，呵呵！也算辛苦的。
也是你发了这么多海底动物，让我去了解章鱼的，我不是还收集发过很多图呢不是么？
在偶然中发现有帖子说章鱼是色盲？那我就想怎么可能会这么厉害的变色龙是色盲呢？结果就发掘出好多有趣的东西。
哈哈！
larry0211 发表于 2016-8-28 23:18
谢谢加分嘉奖！
不过说实话，真的花了我不少时间整理，呵呵！也算辛苦的。
你的帖子写得精彩 不赞不行啊
谢谢加分嘉奖！
不过说实话，真的花了我不少时间整理，呵呵！也算辛苦的。
你的帖子写得精彩 不赞不行啊