雀尾螳螂蝦(Peacock Mantis
Shrimp)的神奇視覺!
雀尾螳螂蝦—牠既非螳螂也非蝦,之所以這樣命名,只是取其形狀相似而已。牠是海生節肢動物(marine crustacean),學名為Odontodactylus
scyllarus。
螳螂蝦大陸稱為皮皮蝦。目前發現的種類約400種,長度從6毫米(mm)~38釐米(cm)都有。
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一種動物只要是怪!常常就不只一個地方奇怪而已!
1.
平均約30公分長的雀尾螳螂蝦,鎚節(=特化的第二對顎足)瞬間能產生相當於人類手臂揮出91公斤重的力量,產生時的速度之快,相當於.22口徑子彈射出手槍時的速度,這已經讓人覺得完全不可思議!
2.
雀尾螳螂蝦複眼Compound Eyes)中的光接受器(photorecptors),能偵測12~16種波長的光(數目因種類而不同),範圍除了可見光還包括紅外光、紫外線(300~720 奈米(nanometers))以及兩種偏光(直線以及圓弧形偏光),能偵測圓弧形偏光,更是動物界中的唯一!
圖01.
雀尾螳螂蝦的節鎚(中間上方圓圈))是特化的第二對顎足(maxilliped pair II)。
圖02.雀尾螳螂蝦的節鎚(右圖)像似閃電般快速的鎚子,負責將蛤蠣,螃蟹、八爪魚打碎。
雀尾螳螂蝦另外的顎足(左圖)像鑿子,負責刺穿魚類。
雀尾螳螂蝦
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The Beautiful and Deadly Mantis Shrimp
(美麗而致命的螳螂蝦)
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The Fastest Punch in the World(Smithsonian Channel)
(世界上速度最快的拳擊)
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圖03.
雀尾螳螂蝦視網膜(retina)具有12~16種光接受器,能偵測12~16種波長的光(範圍由紫外光~紅外光)。人類視網膜的錐狀細胞(cone)中,只有三種光接受器接收紅、綠、藍三種波長的光。
圖04.
圖最上方標示雀尾螳螂蝦的視網膜具有12種光接受(photoreceptors),有些種類的雀尾螳螂蝦視網膜能偵測16種波長的光,涵蓋紅外線以及紫外線以及偏光的範圍。
What does the mantis shrimp see?
(螳螂蝦究竟看見甚麼?)
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圖05.
五彩繽紛的雀尾螳螂蝦(Peacock Mantis Shrimp)。
圖06.
雀尾螳螂蝦的複眼(compound eye),因為附著在眼柄上,所以能任意的轉動。可兩眼朝向同一方向;也可兩眼分別朝向不同方向。
圖07.
雀尾螳螂蝦的複眼雖然能見紅外光、紫外光、偏光。但是牠是節肢動物,尚未演化形成發達的大腦皮質(cerebral
cortex),所以雖然牠們感知的光,種類比人類多,但是對光的敏銳度,影像的分析能力,應該是不如人類。
也就是說,雀尾螳螂蝦的視網膜上是否像人類一樣,有十層特化的神經元?
是否有形成On-center、O-center以增加視覺的敏銳度(Visual Acuity),
都還有待探討。
目前最好只說:雀尾螳螂蝦有比人類多的光接受器;而不要像有些網友的文章提及:雀尾螳螂蝦有比人類好的視覺!??
圖08.
雀尾螳螂蝦的複眼,兩隻眼睛能夠分別轉動。此圖清晰可見,複眼中間稱為Mid-band的地方,具有六條特化的小眼(modified ommatidia),這是雀尾螳螂蝦偵測:紫外光、可見光、紅外光以及偏光的光接受器存在的地方。
圖09.
複眼的組成單位—小眼(Ommatidium)。
Rhabdom—視桿 、 cone—錐狀細胞、Optic nerve—視神經、
Corneal lens、角膜水晶體、Incoming light rays—進入小眼之光線、
Electric pulse—傳至視神經動作電位之頻率。
圖10.
雀尾螳螂蝦的複眼,每隻複眼都可區分成三部分。
可能是動物界中最複雜的複眼。
兩邊比較平坦的半球能偵測物體的移動、物體的型態、感光知覺的縱深。
中間的一條一條的棒狀結構(mid-band)高度特化,具有12~16種感光色素細胞(photoreceptors),能感受紫外光到紅外光及偏光的光譜。
True Facts About The Mantis Shrimp
(有關螳螂蝦的事實)
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在某些海洋動物,例如墨魚、章魚、螃蟹、某些魚類的眼睛,也具有感知偏光的能力。專家認為之所以要感知偏光,與牠們運動的「導航」有關。
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