动物界中的物理学：视光怪兽及其非同寻常的视野

在极客时代，不止一次或两次出版了有关动物视觉器官的材料，包括现在存在的动物和化石，它们已经消失在数百万年前。可以说，这篇文章是循环的延续，因为它也致力于视觉。这次，材料不是注视眼睛，而是光敏性，即对不寻常动物的光的敏感性。

蛇眼或蛇尾是棘皮动物类型的底栖海洋动物。大多数物种都有非常不寻常的移动方式：当the蛇沿底部爬行时，其光线会扭曲，从而产生蛇状的运动。该类大多数物种生活在热带水域。尽管事实上ophiur没有眼睛，但它以某种方式知道如何逃避追捕和捕捉猎物。他们是如何做到的？让我们看看。

公平地讲，应该指出的是，并非所有类型的ophiur都能对光做出反应。光敏性最初是在一个物种Ophiocoma wendtii中发现的。事实证明，在对这一物种的视线虫进行彻底研究之后，这些动物的“远见”归因于能够分离方解石CaCO3小晶体的能力，该晶体形成了两透镜形状的球形微结构。根据研究人员的说法，该物种和其他物种的裸眼可以形成几乎完美的微透镜。晶体形成栅格，将光直接聚焦到下层的上皮组织中，深度为4-7微米。在那里，光被神经束捕获。

研究还指出，准直透镜的透镜组具有可以减少球面像差和光束双折射的结构。这为视障者提供了从特定方向而不是立即从任何地方捕获光的可能性。它们具有（许多物种都具有此功能的）光致变色色谱，可调节到达受体的照明剂量。这些微结构既执行纯机械功能又执行光学功能。

据专家介绍，产生视变光的微透镜非常完美，以至于一个人还无法创造出类似的东西（这种观点在2001年发表-约编）。也许可以在光学数据传输系统中使用这种结构。它们透射的光几乎没有失真。根据科学家的说法，一个微透镜网络只能传输单个图像，而不会传输很小的图像。Bella Laboratories

的工程师Joanna Eisenberg 一直在研究和分析这些微结构。她认为，视线修容师创造的微小结构“太像镜头，无法随机创造”。换句话说，艾森伯格认为这些微透镜是在进化过程中产生的，而不是自然的一时冲动，从而产生了人体不必要的系统。

埃克塞特大学 光学和光子学专家Roy Sambles表示：“令人印象深刻的是，这种有机生物可以使用无机材料进行高精度操作，尽管事实上该生物没有大脑。”


通过扫描电子显微镜获得的显微照片。在照片中-带有微

透镜的温蛇眼镜蛇骨骼的一部分，蛇眼镜蛇在海床上无处不在，深度为6-8公里。大多数发生在500 m以上的深度。珊瑚礁也有人居住。它们通过弯曲光线或钻入地下沿着底部爬行。他们在震动中移动，向前伸两只手，然后向后急剧弯曲。进食时，op蛋的手几乎垂直向上。在某些物种中，手臂分支，吃op的拥挤类似于真实的触手地毯。小动物（蠕虫，甲壳类动物，水母）和悬浮的食物颗粒（浮游生物）被卡住或被主动捕获。

根据科学家的说法，晶体的生长应该是自组织的，这一过程得到了卵磷脂的支持，并持续不断。 “所有这些都是从化学元素开始，到最后，我们得到了惊人的微观结构，” Sambles说。他希望在实验室中重复该过程，这将使具有光轴的正确形式的晶体生长，从而满足工业和科学的各种需求。

尽管缺少大脑，但ophiur的神经系统十分繁琐。如上所述，晶体将光聚焦在人体组织上，在大多数情况下，聚焦在神经末梢上。 hi蛇的身体实质上是一只大眼睛，它使动物能够“看到”其环境并做出相应的反应。艾森伯格将其与数码相机的图像形成过程进行了比较，后者可以逐像素构建清晰的图像。

英国萨克斯大学动物视觉专家迈克尔·兰德（Michael Land）说：“这很奇怪-我不知道像内置在体内的镜片那样的东西。”

不幸的是，科学家们还无法说出最终图像的质量。但是毫无疑问，拥有这种视觉器官的视光泛滥者会对环境的光照产生反应，并感到掠食者威胁着他们。为了完善观察结果，需要更多的实验。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN401053/