深度视野

在所有人类感官中，视觉系统——将光转化为神经信号以产生视觉感知的网络——是研究最深入、理解最透彻的。我们对视觉的强烈好奇并非巧合；我们是主要通过外观而非气味来判断世界的动物。但我们的眼睛只提供了众多可能性中的一种视角。在海洋深处——一个我们正通过无人潜水器提供的新视角而开始详细了解的世界——海洋物种已经发展出与我们自身截然不同的视觉系统。

大多数眼睛，无论是在陆地还是在海洋中，都共享两个基本组成部分：一个用于在光线射入眼睛时聚焦光线（对于人类来说是角膜和晶状体），以及一个用于吸收和检测光线（视网膜）。然后差异开始出现。在海洋生物中，眼睛进化出了令人眼花缭乱的结构，以适应每种动物的生态位及其生活的深度。

一些端足目动物（深海甲壳类动物）依靠生物光纤电缆将光线传输到它们的视网膜。像剑鱼这样依赖视觉、在海洋中漫游的掠食者拥有卓越的视力，而许多生活在深海的生物只能简单地区分明暗。

在阳光斑驳的浅水区，光线充足，但水下50英尺，只有蓝光波长才能深入。到大约一英里深处，最后一丝阳光消失了。在这个永恒的夜晚领域，唯一的照明是人造的，由许多通过生物发光产生自身光线的生物提供。

看起来很热

在寻找猎物时，剑鱼经常在寒冷的深水中游弋，偶尔潜入水下3000英尺。但即使在寒冷的深处，剑鱼也能通过鱼眼附近一个不同寻常的产热肌肉，使其眼睛和大脑比周围水温高出10到15摄氏度。澳大利亚昆士兰大学的视觉研究员克斯汀·弗里切斯以及她在美国和瑞典的同事发现，保持温暖可以改善剑鱼的视力。科学家们发现，在20°C时，剑鱼的视网膜可以检测到移动速度是10°C时检测到的五倍的物体。由于剑鱼捕食像鱿鱼这样快速移动的猎物，所以看到快速移动的游泳者对其觅食至关重要。

专注于大局

箱形水母（左）拥有令人惊讶的复杂眼睛。它总共有24只眼睛，分布在其身体角落的四根眼柄上。每根眼柄上的四只眼睛是简单的色素杯，由感光细胞构成，帮助它区分明暗。另外两只（见下图插图）则很复杂，带有高质量图像的晶状体——但这些晶状体将光线聚焦在视网膜下方很远的地方，这意味着图像在到达感光器时是失焦的。“它们对细节并不真正感兴趣，”瑞典隆德大学的生物学家丹·尼尔森说。一旦水母能看到周围环境的轮廓，来自其四个简单大脑（每根眼柄一个）的信号就会引导它回到从波多黎各到澳大利亚的浅海沿岸水域——不幸的是，也靠近热带海滩游客，他们害怕这种动物危险的刺伤。

镜面奇观

介形虫——虾、龙虾和螃蟹的近亲——体型从豌豆大小到葡萄大小不等。它们看起来像带着两只巨大眼睛的气球。生活在2700英尺或更深水域的巨型介形虫（gigantocypris）利用其凹面镜状的眼睛将微弱的光线聚焦到视网膜上。这种设计在清晰度方面有所欠缺，但在效率方面却有所弥补：巨型介形虫的眼睛是最好的聚光器，甚至比最精密的相机镜头还要高效。

超越彩虹

螳螂虾是热带水域的居民，过着特别丰富多彩的生活。昆士兰大学神经生物学家贾斯汀·马歇尔发现，这种甲壳类动物有12种不同的颜色感受器——视网膜中对不同波长的光敏感的细胞。（人类只有三种。）这些虾看到的世界是我们无法想象的：除了看到更丰富的光谱外，它们还能感知线性和圆偏振光。马歇尔怀疑感知偏振光的能力“可能与性有关”。例如，雌性虾反射出的偏振光闪烁可以吸引潜在的配偶，而不会引起捕食者不必要的注意。

双重职责

萨塞克斯大学的生物学家迈克尔·兰德说，端足类动物依靠一种在深海常见的视觉策略。一只大眼睛向上看，寻找在昏暗水面衬托下的动物，而一只小眼睛向下看，准备探测生物发光的闪光。“向上看的眼睛具有强大的集光能力，”兰德说。“检测低对比度是很困难的，你需要尽可能多的光子。”另一方面，生物发光要亮得多，所以端足类动物向下看的眼睛不需要那么高效。

内在之光

在深海的黑暗中，阳光无法触及之处，一些生物制造自己的光。有机产生的光，即生物发光，非常有用，以至于在地球生命进程中独立进化了大约40次，佛罗里达州皮尔斯堡海洋研究与保护协会创始人兼首席执行官，生物发光专家伊迪丝·威德说。像这条雌性琵琶鱼一样，它们让别人代劳，依靠发光细菌群落赋予其诱饵独特的光芒。雄性琵琶鱼的视觉系统与这种光源相协调；它们仅凭诱饵的形状就能判断雌性是否属于同种。

看见与被看见

阿托拉水母在全球海洋中都有发现，它美丽绝伦但智力低下：如果你看到那些猩红色的触手之外，你会发现这种生物没有中枢神经系统。由于它缺乏理解复杂视觉信息的神经结构，这种水母必须依靠其简单但数量众多的色素杯。当受到攻击时，作为其防御的一部分，阿托拉水母会发出令人惊叹的蓝色生物发光，在它栖息的昏暗中层水域中，数百英尺内都能看到。蓝色是唯一能够穿透如此深水的光线颜色，所以阿托拉水母的红色色素通常使其在视觉上几乎隐形。

发光的巨人

尽管体型巨大——一个完全长成的标本可达30多英尺长——祈愿管水母却是一种被动生物，它引诱其他动物为它而战。当受到攻击时，祈愿管水母会发出生物发光式的“窃贼警报”，照亮周围数百英尺的深海。这种展示会将试图吞食它的野兽置于聚光灯下，促使攻击者自己的捕食者前来饱餐一顿。威德第一次驾驶潜水器时，她不经意间在圣巴巴拉海峡碰到了其中一个庞然大物，导致它从头到尾发出明亮的蓝色光芒。尽管它具有发光的能力，祈愿管水母本身却没有眼睛。