
是的,这种头足动物的眼神有点奇怪。它是一种斜视鱿鱼——一种看起来像某个笑话制造者胡乱组装的“土豆先生”。斜视鱿鱼的一只眼睛又大又鼓,呈黄色。另一只则扁平而小。在研究了超过 25 年的海底视频片段后,科学家们认为他们知道了原因。位于加利福尼亚的蒙特雷湾水族馆研究所 (MBARI) 数十年来一直在向海洋中投放机器人潜艇。这些遥控潜水器拍摄的视频片段被标注并汇编成一个数据库,该数据库已被用于数百个研究项目,杜克大学研究生凯蒂·托马斯 (Katie Thomas) 说。她决定深入研究这个数据库,找出斜视鱿鱼为何如此不对称。在可以追溯到 1989 年的视频片段中,托马斯和她的合著者发现了 152 只 Histioteuthis heteropsis 和 6 只 Stigmatoteuthis dofleini 的视频遭遇记录。这是 18 种斜视鱿鱼中的两种。(他们没有试图识别个体动物——他们写道,由于“栖息地的广阔性”,他们的机器人不太可能遇到同一只鱿鱼两次。)

一只成体(左)和一只幼体(右)的 H. heteropsis 展示了它们不规则的眼球。托马斯观察到,这两个物种都游泳时,大左眼向上倾斜,小右眼稍微向下倾斜。所有鱿鱼的触手和头部都指向海底,身体直立或倾斜,如上图左侧所示。在大多数成年鱿鱼中,左眼不仅大而鼓,而且是黄色的。幼年鱿鱼没有这种黄色色素,这意味着左眼很可能随着鱿鱼长大而变黄。人类的眼睛色素位于虹膜中。但是,托马斯指出,鱿鱼的眼睛的黄色色素就在晶状体里。“这些深海鱿鱼没有像我们一样的角膜,”她说,“所以晶状体直接从眼睛突出,并且是你在图像中看到的眼睛的一部分。” 托马斯说,鱿鱼小眼睛的晶状体是“完全透明的”。“这使得它从侧面看是透明的,但从正上方看是黑色的。” 黄色晶状体在面向上方的深海鱼类中很常见。这可能有助于它们看到在头顶游动的猎物。有些海洋动物会发光作为一种伪装,这样下方的捕食者就很难在阳光下看到它们的轮廓。但黄色晶状体可能有助于鱿鱼这样的捕食者看穿这种伪装。研究人员发现,斜视鱿鱼的色素过滤的光的波长与照入海洋的阳光相似。他们使用计算机模型来了解这些动物的视觉。托马斯说:“鱿鱼的眼睛在光学上与相机非常相似。” 研究人员想知道为什么这两只眼睛的大小差异如此之大,这就像相机的光圈一样。他们使用了一个简单的模拟来模拟不同眼的大小和光线量如何改变鱿鱼的视觉。由于海洋中的所有光线都来自正上方,到达动物眼睛的光线量取决于眼睛的角度。托马斯说:“我们发现,面向上的眼睛对于眼的大小稍有增加就能获得很高的增益。“而面向下的眼睛,在眼的大小类似增加的情况下,收益却很小。” 换句话说,对于海洋生物来说,把资源投入到长出更大的眼睛是值得的,如果那只眼睛朝向太阳。但对于朝下的眼睛来说,这并不值得。“这有助于我们理解这种眼的大小差异是如何演变的,”托马斯说。凭借其大而黄、面向上的眼睛,斜视鱿鱼可以扫描那些为了在阳光下伪装自己而发光的猎物——例如虾、灯笼鱼和其他头足类动物。它那扁平、朝下的眼睛足以看到下方在黑暗中发光生物。托马斯说,她不确定眼睛为何是倾斜的,而不是直视上方和下方。这可能与鱿鱼喜欢的垂直游动姿势有关,也可能与它们可能从具有正常水平方向眼睛的鱿鱼进化而来有关。但是,她补充说,每只眼睛都有足够宽广的视野,即使鱿鱼直立游泳,也能完全看到自己上方和下方。托马斯指出,如果没有她之前几十年的科学监测,就不可能理解斜视鱿鱼的“斜视”。“有趣的是,在我还在爬行学步的时候,MBARI 的科学家们就已经在收集视频数据,我有一天会用这些数据来做我的博士研究,”她说。图片:顶部,Kate Thomas;底部,Thomas 等人。
Thomas KN, Robison BH, & Johnsen S (2017). Two eyes for two purposes: in situ evidence for asymmetric vision in the cockeyed squids Histioteuthis heteropsis and Stigmatoteuthis dofleini. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 372 (1717) PMID: 28193814













