螓首蛾眉,巧笑倩兮,美目盼兮。——周代《诗经·卫风·硕人》
月色与雪色之间,你是第三种绝色,世界上有很多美好的的事物,温柔得人,我们通过某种介去了解,去感受,而眼睛就是我们最直观的去了解一个事物的媒体。
所有这大概就是“眼睛是心灵的窗户”的原因了吧。但是在自然界里,并不是所有的动物都有眼睛的,那它们究竟是靠什么来感知这个世界呢?接收到大自然传递给它的讯息呢?所以今天破蛋就带大家走进这些动物里的一种——桦尺蠖。
身材迷你的它却是动物界里的“变色专家”桦尺蠖,生长在温带的它是一种昼伏夜出的“夜行侠”。对它的印象,破蛋记得在高中的生物学上面,学到生物进化这一块专题时,用它的成年体——桦尺蛾为例子,向我们讲述了在英国曼彻斯特地区工业化的出现,生活在那里的桦尺蠖为了适应环境从而躲避天敌的追杀,而从白色的桦尺蠖群体中进化出了黑色的个体并遗传了下来。
生物书上的随着工业化的出现,桦尺蠖出现演化
那这跟我们说到的它是动物界里的“变色专家"有什么关系呢?成年的桦尺蛾是不会变色的,而它们的幼年体桦尺蠖却可以。这是因为刚出生的幼虫桦尺蠖体积很小,而且还是黑色的,容易被风吹到其他的树枝上,如果说不通过改变自己来适应周围的环境,那么弱小无助的它就很容易被那些饥肠辘辘的鸟类给吃掉,所以因此桦尺蠖可以根据周围环境的变化来改变自身的颜色(拟态)
图A为桦尺蠖幼虫,图B为落到别的树枝的桦尺蠖幼虫
为了证实桦尺蠖幼虫会拟态这一想法,曾经就有科学家作出了实验。他将桦尺蠖放在不同颜色的树枝上面,然后观察它们的颜色是否会发生变化。不出所料,当桦尺蠖到了新的环境时,它们的身体就发生了颜色变化。
在棕色树枝上
在绿色树枝上
由此可以得知,为了能够更好地生存下去,不被大自然所淘汰和天敌的追杀,它通过改变自身的颜色更好地适应环境。
除此之外,它们为了能够更好地和这个环境融为一体,还会在靠近树枝的附近将身体伸直,模仿成树枝的样子,看起来就像是一枝发叉出来的树枝一样。
“单眼皮”的它,眼睛着实“不靠谱"
而我们前面所说到的“拟态”它是有一个重要的前提条件的:需要模仿者能够感知到被模仿者的颜色,从而来进行这一过程。那么桦尺蠖又是通过怎样的方式来感知外界环节颜色的变化呢?或许你会认为是它那小小的眼睛来感知的,其实不然。
一般来昆虫的眼睛分单和复眼,而幼虫阶段的桦尺蠖蠖,它们的眼睛结构却是非常单一的。“单眼皮”(单眼)的它们,只有一种构造非常简单的光感受器,因此它们只能感受到光的强弱,并不能感受到物体的颜色和形状。
而且在它们静止不动的时候,笔直的身体让头部远离了树干,使得它那本来就很弱小的“单眼皮”发挥的场地就更小了,“不负责”眼睛毫无用武之地了。
桦尺蠖小妙方,依靠皮肤辨 “视界”因此,不相信桦尺蠖是靠它那“不负责任”的眼睛来进行拟态变化的,而是采用身体其他的部位来感知外界的颜色,科学家们做出了以下的实验。
首先他们通过检测出在桦尺蠖的眼睛里含有一种叫视蛋白(具有视觉感光和调节生物昼夜节律、参与瞳孔对光反射等一些非视觉功能)的物质,这种物质通过各种化学转化,最终感知到了视觉信号。所他们先是选择测试了桦尺蠖的眼睛,最终实验结果得知,在它们的眼睛里是存在着视蛋白的。
然后为了求证,除了眼睛以外桦尺蠖的皮肤里也是含有视蛋白的,他们又做出了了另外一个实验。他们在桦尺蠖的眼睛上面涂上了黑色丙烯酸涂料(安全无毒),以此来阻断桦尺蠖通过眼睛接受外界信息,感知外界的光线。然后将它放在了不同颜色的枝干上面观察,结果和预想的一样,虽被蒙上了眼睛但是它们却可以根据枝干的颜色来改变自己的肤色。
虽然听着是个很简单的小实验,实际上却花费了科学家们大量的时间。因为桦尺蠖的眼睛实在是太小了,根本就不容易上色,这可苦了科学家们。
他们只能一动不动的盯着显微镜来上色,而且在这个过程中,桦尺蠖幼虫还会随着生长不断地蜕皮,这样就直接导致涂在上面的涂料掉落,所以科学家们只能在桦尺蠖每次蜕皮后再重新进行上色,但是这种周而复始的操作也保证了桦尺蠖幼虫在实验结束以后不会失去视觉,确保了它们能够正常的生存下去。
破蛋小科普:科学家们通过后来的实验发现,在其他的一些动物的表面也存在着视蛋白,像乌贼、蝾螈、枯叶蝶等,这大概就是“透过表面看实质”了吧。
那今天的文章到这里就结束了,关注破蛋,带你了解更多动物心知识,我们下期再见吧~
,