乌贼遇到袭击时会有怎么样的反应(乌贼使用立体视觉对猎物发动袭击)


乌贼遇到袭击时会有怎么样的反应(乌贼使用立体视觉对猎物发动袭击)(1)

乌贼是一种头足类动物,具有优秀的认知和迷彩能力。和脊椎动物一样,乌贼的眼睛就像照相机,能够三维聚焦视觉对象,也就是使用所谓立体视觉来判断自身到猎物之间的移动距离。但是,这种立体视觉背后的机制可能与人类的视觉不同。

英国剑桥大学的科学家对此进行了研究。

乌贼在具有奇怪的眼睛:只包含有一种类型的感光细胞,这意味着它们只能看到黑白图像。但是,它们有一个独特的W形瞳孔,可以使它们以与脊椎动物完全不同的方式感知颜色。

当我们人类聚焦眼睛时,瞳孔的形状就会改变,而在乌贼中,眼睛晶状体实际上会改变位置。并且,与人类不同,它们的眼睛朝向相反的方向,因此可产生完整的360度视野。

乌贼的眼睛也不同于其它头足类动物,例如鱿鱼和章鱼,后者无法向前旋转眼睛,因此不能依靠立体视镜进行深度感知。而乌贼可以使用两只眼睛,利用在同一视图中看到的微小差异来判断距离。


乌贼遇到袭击时会有怎么样的反应(乌贼使用立体视觉对猎物发动袭击)(2)

研究人员在14条乌贼的眼睛之间贴上了一个小魔术贴,以轻松固定和取下3D眼镜。然后,他们训练乌贼在戴上3D眼镜时用触手袭击猎物。

明尼苏达大学生物科学院的感官神经生物学家特雷弗·沃迪尔说: “乌贼对带上3D眼镜与不带的差异反应清楚地表明它们在狩猎时会使用立体视觉。当只有一只眼睛可以看到虾时,这意味着不可能进行立体定位,乌贼需要更长的时间才能正确定位自己的位置。当两只眼睛都可以看到虾时,这意味着它们利用了立体感,这使得乌贼在攻击猎物时可以做出更快的决策。”


乌贼遇到袭击时会有怎么样的反应(乌贼使用立体视觉对猎物发动袭击)(3)

当出现猎物刺激时跟踪乌贼的狩猎行为

这项研究使得乌贼成为第二种已知使用立体视觉来感知距离的无脊椎动物。此前英国科学研究表明,螳螂也具有双眼深度感知能力。但是,螳螂立体视觉与人类立体视觉有很大不同。即使静止不动,我们也可以感知静止场景的深度,而螳螂的深度感知只专注于移动中的事物。

乌贼的立体视觉的工作原理尚不完全清楚,但很可能又是另一种机制:不是因为它们的眼睛,而是因为它们的大脑。

剑桥大学生物科学学院的神经科学家帕洛玛·冈萨雷斯-贝利多说: “尽管乌贼的眼睛与人类相似,但两者大脑却有很大不同。乌贼的大脑并没有像人类大脑那样被分割。它们似乎没有像我们大脑一样的枕叶专门用于视觉处理。我们的研究表明,乌贼大脑中一定有一个区域负责比较它们左眼和右眼的图像,并计算它们之间的差异。”

科学家的下一步是研究乌贼的大脑回路,以弄清楚精确的立体视觉计算是如何工作的。

剑桥大学神经科学家蕾切尔·佛德表示: “这项研究使我们进一步了解了不同动物的神经系统是如何发展,以解决相同的问题。”

该研究已发表在《科学进展》期刊上。

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