2020年1月14日星期二

3D眼镜研究揭墨鱼拥立体视觉可判断移动中猎物深浅距离

墨鱼(Sepia officinalis)的结构与人眼完全不同,使用的机制亦可能有异,但最新刊于《科学进展》的研究显示,它们的视觉可能与非常相似,能以之判断到的距离。

领导是次研究的剑桥大学神经学家 Rachael Feord表示,研究帮助学界进一步了解了不同神经系统如何发展出解决相同问题的方法。

墨鱼在动物界中有最奇怪的眼睛:它们只有一种感光细胞只能看到黑白影像,但它们有独特的 W形瞳孔,以与有完全不同的方式感知颜色。当我们聚焦时,晶状体(lens)形状会改变,从而看清楚眼前物件;墨鱼却会以改变晶状体位置来聚焦。另外,墨鱼的眼睛朝是在两侧以相反方向产生360度视野,人类的眼睛则只向前方,视野角度较窄。

就算不与人类比较,墨鱼与其他头足纲(cephalopod)成员有不同,例如其他成员无法向前旋转眼睛,不能以立体视觉感知深浅度。另外一些墨鱼的视网膜上有凸起物,可根据物体从焦点进出的速度来判断距离。种种证据都显示墨鱼可能有与类似人类的立体视觉。

为找出答案,团队在14条墨鱼两眼之间黏上魔术贴,容许研究人员固定和取下黏上的3D。然后,团队训练墨鱼在戴着眼镜时用触手猎食。

墨鱼身处的缸被放置在电脑屏幕前面,屏幕会显示两只不同颜色的虾正在移动的图像,经见到的图像一个显示在屏幕前面,另一个则在后面。如果墨鱼有使用立体视觉,它们会在图像偏移位置处展开攻击,而这正是团队所见到的情况。

有参与研究的明尼苏达大学感官神经生物学家 Trevor Wardill指,墨鱼对偏移图像的反应清楚显示它们有使用立体视觉。他补充当墨鱼只有一只眼可看到虾时,意味不可能有立体定位,墨鱼需要更长时间才能定好自己的位置;当两只眼睛都可看到虾时,墨鱼已使用立体视觉,在捕猎时可更快做出决定。

发现亦使墨鱼成为第二种已知可用立体视觉来感知距离的无脊椎动物。此前有英国学者显示螳螂也有类似距离感知能力,发现也同样以3D眼镜找到。然而,螳螂立体视觉与人类的很不同:即使静止不动,我们也可以知道环境中物件的深浅度,但螳螂只感知到移动中的事物于场景之中的深浅。

现时团队未清楚墨鱼所用立体视觉的机制,但很有可能是与其大脑构造有关。有参与研究的加州大学戴维斯分校神经科学家 Paloma Gonzalez-Bellido指,墨鱼眼睛与人类相似,但其脑部的分区则与人类完全不同,它们似乎无处理视觉讯息的枕叶(occipital lobe),而团队的数据显示墨鱼脑部有一个区域可比较左右眼见到的图像,并处理当中的差异。

来源:立场新闻

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