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小小海星不简单,有眼睛有视力
2018-06-06   来自 来自网络..    关注 2060

科学家说,海星用眼睛让自己待在家附近,例如这只蓝指海星。 

据美国国家地理(撰文:Jane J. Lee 编译:涂玮瑛):科学家花费数十年思考海星眼睛的用途,现在终于有些发现了。

海星有眼睛──每只触手末端都有一只眼睛,但我们一直不了解这些眼睛的用途。

长久以来,海星都被认为是构造简单的动物。因为它们的眼睛也相对简单,而且它们没有脑,所以我们很难了解它们如何看东西,或什至是否看得见。

2014年的研究显示,热带海星的眼睛可形成模糊影像,避免它们移动到离家太远的地方。 (在英文里,科学家倾向以「sea star」作为海星的名称,而非「starfish」,因为无脊椎动物并非真正的鱼类。)

美国华盛顿特区史密森尼国立自然史博物馆的研究人员克里斯多夫.马(Christopher Mah)在一封电子邮件里写道:「这[2014年的研究]代表我们更进一步了解海星如何感知世界。」

现在,一项新研究显示,某些北极深海海星也依靠视力来判断方向。该研究涵盖13种海星,其中有两种是发光生物,代表它们可能利用光线与潜在同伴沟通。

科学家曾研究蓝指海星(Linckia laevigata),这是一种分布于印度洋及太平洋热带地区的海星。他们于2014年1月7日在网路上发表研究结果,刊登在《英国皇家学会报告-B辑》。而本文提及的新研究是由不同研究人员发表,于今年2月7日刊登于同一期刊。

比预期更复杂

科学家一直认为海星并不复杂,因为它们长久以来都被视为「无复杂行为的简单生物。」马博士说。他并未参与该研究。 「事实上,海星的行为及身体形态都显示高度复杂性。」他解释。

丹麦赫尔辛格哥本哈根大学的神经生物学家安德斯.嘉姆(Anders Garm)说,科学家早在大约200年前就知道海星有眼睛,但他们除了研究海星眼睛的构造外,鲜少针对海星眼睛进行研究。

他说,部分原因是科学家很难从海星眼睛获得任何生理学的资讯,直到最近因为科学设备的进步,这种状况才有改善。

先前研究显示,海星眼睛对光敏感。在光影斑驳的水底世界里,海星可能藉由眼睛得知明暗位置。

甜蜜的家

虽然科学家已经确认海星有视力,但目前并不认为这种动物有绝佳视力。

「海星眼睛形成的影像非常模糊,」该研究共同作者嘉姆说:「大约只有200画素。」

但他说,这样的影像已经能让蓝指海星辨认固定的大型构造。

蓝指海星与珊瑚礁的关系十分紧密。如果它游出珊瑚礁到周围的沙地上,就无法找到食物,最后可能饿死。

因此,对于蓝指海星而言,能够找到珊瑚礁是非常重要的,而珊瑚礁可能就是海星周遭唯一一个静止的大型物体。

任意乱游

嘉姆说,海星和昆虫或龙虾等节肢动物一样具有复眼,但两者的相似性就仅止于此。举例来说,蓝指海星的眼睛缺乏水晶体,这与节肢动物的眼睛不同。

嘉姆与同事结合了蓝指海星眼睛本身的生理检测数据及行为实验的结果,得出研究结论。

其中一种检测让研究人员了解海星的视野有多广:足够让海星辨认眼前的珊瑚礁。

第二种检测是研究海星眼睛解析影像的能力。 「水晶体能制造解析度较高的影像,」嘉姆说:「也就是说它能聚集更多光。」因为蓝指海星的眼睛没有水晶体,所以形成的影像也相当模糊。

科学家在日本冲绳附近的珊瑚礁研究蓝指海星的行为,他们将个别海星移到珊瑚礁外,观察海星是否能回到珊瑚礁。

远离珊瑚礁1公尺的海星能以几近直线的路径回到家,但远离珊瑚礁2公尺或4公尺的海星最后却任意乱游。

在夜间远离珊瑚礁1公尺的海星也会任意乱游,嘉姆说最有可能的原因是它们看不到珊瑚礁。

未来展望

史密森尼的马博士说,海星视力的研究才刚起步,但他很好奇其他海星的视力是否也有功能。

「太平洋沿岸的大型向日葵海星(Pycnopodia helianthoides)是迅捷又有效率的掠食者,我们常看到它追逐猎物,然后吞下食物。」他说。马博士想知道视力是否影响这种大型动物的捕食能力。


嘉姆与同事想要研究一种大型海星,但并非向日葵海星。

嘉姆计画研究棘冠海星(Acanthaster planci)的视觉系统,这种海星以澳洲与亚洲沿岸大部分地区的珊瑚礁为食。
嘉姆说:「了解它们是否利用视力寻找珊瑚礁应该会很有意思。」他希望利用这些知识来保护大堡礁等地区,避免棘冠海星这种贪吃的掠食者破坏珊瑚礁。

如果嘉姆能了解棘冠海星侦测珊瑚礁的方式,研究人员就能避免棘冠海星找到珊瑚礁,或者在棘冠海星毁灭珊瑚礁之前,设置吸引棘冠海星的陷阱来捕捉它们。

马博士说:「对于海星这种在生态系中非常重要的海洋动物,我们的基本知识仍有极大落差。」

现在,这个落差似乎变小了一点。

 

 
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