什么动物不用眼睛看东西?哪些动物不是用眼睛看东西?

配置优良的眼睛可以使动物拥有绝佳的视力,对于周围环境的感知能力大幅提高,进可取食,退可避敌,极大提高了动物的适应能力。然而在地球这个生命演化的大舞台,视力也并不是动物的“科技进化树”上所必须点出的一个技能点——比如,在浑浊的水域、不见天日的地下、洞穴或深海、黑漆漆的夜晚,依赖于光的视力并不能很好地发挥应有的作用,在这些环境中生活的动物便往往选择了视力以外的其他感知手段。

回声定位

声呐(SONAR,sound navigation and ranging,声音导航与测距)是一种利用回声来进行导航与测距的手段——声波由动物发射出去,当碰上障碍物时,声波又反射回来并被动物所接收,动物便可以根据声波反射回来的时间及反射波的方位来确定这个障碍物的距离和方位。通过这种不依赖于光的侦测方法,动物即使是在光照不良的环境中也可以准确地知晓周围情况。

蝙蝠回声定位的原理;橙色为发射波,绿色为反射波

采用回声定位的动物中,一个典型的例子就是蝙蝠——蝙蝠在光线不足的夜晚活动,在夜空中飞行时,它们会从喉部发出超声波,以进行回声定位来躲避障碍、捕食飞虫。(但蝙蝠中也有不具有回声定位能力的成员)

与其他大多数蝙蝠不同,狐蝠科 (Pteropodidae)绝大部分成员不采用回声定位,并且它们的视力还不错

一些水生动物,比如鲸豚类中的齿鲸,也常采用声呐系统来感知周围环境,为什么?

在初中物理课本中我们曾学到,光的本质是一种电磁波,它在空气中传播效果不错,但是在水中则衰减较快,若是水域浑浊则更是如此,因此依赖于光的视觉在水下的作用会受到限制(读者们可以在游泳时体会到水面以上和以下的视野的区别)。

但声波这种机械波(由于物质振动而产生的波)产生的机理与光这种电磁波是不同的,其物理性质便也与光有所差异——声波的传播像是物质振动引发的多米诺骨牌效应,由于液体中物质的密度比气体大得多,因此声波在水中的传播效果比在空气中好得多,这种特性使得声呐非常适用于光照不佳的水体。

产自南亚地区的南亚河豚 (Platanista gangetica),它的眼睛因没有晶状体而不能成像,只能感光,几乎是盲的;南亚河豚采用回声定位

电场定位

除了声波以外,还有什么在水中传播效果好?电!

生命活动总是会伴随着电流的产生,我们称这种电流为生物电。大多数动物产生的生物电是微弱的,而有的水生动物演化出了发电(比较明显的电压)的能力,在自身周围形成电场,并借助这个电场来探测周围环境。当动物周身的电场遇到物体时,在这个物体的影响下,电场会发生畸变(即电场受导电性不同的物体影响而发生变化),而这种畸变又可以被动物周身的电感受器所感知,动物进而可以得知周围水体的情况。

线翎电鳗 (Apteronotus albifrons)、彼氏锥颌象鼻鱼 (Gnathonemus petersii)是两个典型例子(这两种鱼也是常见的热带淡水观赏鱼,而且它们放出的电很弱);值得一提的是,线翎电鳗属于电鳗目 (Gymnotiformes),与大名鼎鼎的发电动物——电鳗 (Electrophorus electricus)同属一目,算是亲戚。

线翎电鳗,商品名“黑魔鬼”,很常见的热带淡水观赏鱼,是电鳗的亲戚

彼氏锥颌象鼻鱼,也是很常见的热带淡水观赏鱼,下颌伸长,似象鼻,故得名

象鼻鱼的电场定位机理——良导体(比如水草,使局部电场强度变大)和不良导体(比如石头,使局部电场强度减小)都会使象鼻鱼的从尾部至头部的电场发生畸变,象鼻鱼进而可以得知周围环境的情况

软骨鱼(如鲨、鳐)们具有劳伦氏壶腹 (ampullae of Lorenzini)这种小孔状的特殊结构,这些结构可以感应到其他动物微弱的生物电,让那些埋藏在海底泥沙里的,伪装得巧妙的猎物也暴露无遗。

鲨鱼头吻部这些小点就是劳伦氏壶腹

感温

许多蟒蛇(蟒科,Pythonidae)与蚺蛇(蚺科,Boidae),以及蝮蛇(蝮亚科,Crotalinae),具有一种特殊的感温器官——颊窝。

动物,尤其是温血动物,在进行生命活动时会要产生热量,这会使其身体处于较高温度,其发射红外线的能力也越强(即使是寒冷的冰雪也在时刻发射红外线,但温度越高的物体发射红外线的能力也越强)。

颊窝对于红外线非常敏感,使得具有颊窝的蛇类即使在黑夜中也可以非常容易地定位温度高于周围环境的温血动物,比如老鼠。

红外测温就是同样的原理

绿树蟒 (Morelia viridis),一种产于新几内亚及邻近地区的树栖蟒蛇(蟒、蚺都无毒)

完全不靠视力的洞穴生物

上述这些动物都多多少少保留了视力,而更有甚者,许多生活在洞穴中的动物,由于终年黑暗,便索性退化掉了眼睛,完完全全地依赖于视力以外的其他感知手段,可以说是真正地不需要视力。

盲螈 (Proteus anguinus)生活于中欧地区的溶洞中,因环境终年黑暗而退化掉了眼睛和体表的色素;虽然眼睛没了,但盲螈的嗅觉和听觉不错

无眼金线鲃 (Sinocyclocheilus anophthalmus),一种分布于我国云南的,典型的洞穴鱼类;无眼金线鲃的眼基本退化消失,但侧线(感受水流振动)、口须(司触觉、味觉)发达

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