圖源:Wardill Lab
看,這只“酷蓋”,
像不像要去電影院看美國科幻大片?
不,這并非你想象中的那樣簡單。
其實(shí),這是來自英國劍橋大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家 Rachael Feord 和其同事為了研究動(dòng)物的 3D 視覺是如何工作的而進(jìn)行的一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)組的研究員,為了研究烏賊的眼和腦,以及它們計(jì)算距離的方式,給烏賊戴上了3D眼鏡。
戴上眼鏡后的烏賊必須準(zhǔn)確地判斷它與獵物的距離,不然就會(huì)捕獵失?。翰东C的時(shí)候離得太近,獵物會(huì)被嚇跑;太遠(yuǎn),就夠不到獵物了。
研究員向?yàn)踬\展示了兩只會(huì)游動(dòng)的虛擬蝦圖像,這樣就可以知道烏賊是否會(huì)通過比較左右眼圖像的方式,來計(jì)算距離(這是立體視覺)。
這一發(fā)現(xiàn)表明,烏賊通過比較每只眼睛看到的圖像來估計(jì)和獵物之間的距離,就像人類一樣?!犊茖W(xué)進(jìn)展》( Science Advances )這本雜志上就有相關(guān)的研究論文內(nèi)容。
Rachael Feord 說:“這項(xiàng)研究讓我們進(jìn)一步了解不同的神經(jīng)系統(tǒng)是如何進(jìn)化來處理相同的問題的。”
圖源:Wardill Lab
為了能捕獵成功,它們需要離獵物足夠遠(yuǎn)。由于戴上眼鏡后圖像是偏移的,烏賊的攻擊不是太近就是太遠(yuǎn)——這表明它們?cè)诓东C時(shí)確實(shí)運(yùn)用了立體視覺。
在Trevor Wardill發(fā)表的一篇名為《烏賊用類固醇攻擊獵物》的論文中,這些發(fā)現(xiàn)都得到了解釋。
Wardill說,給烏賊戴上這種眼鏡并不容易。
Wardill是明尼蘇達(dá)大學(xué)生態(tài)學(xué)、進(jìn)化論和行為學(xué)的助理教授,同時(shí)也是這篇論文的第一作者,他說:“我們花了很長時(shí)間才讓烏賊戴上了眼鏡......因?yàn)闉踬\并不會(huì)乖乖聽話,它們想玩這個(gè)眼鏡?!?
這些努力是值得的。Wardill在這項(xiàng)研究的論文中表示: 烏賊對(duì)差異的反應(yīng),清楚地顯示出它們?cè)诓东C時(shí)確實(shí)運(yùn)用了立體視覺。
烏賊戴著 3D 眼鏡,多角度準(zhǔn)確地打擊在屏幕上移動(dòng)的虛擬蝦(圖源:Wardill Lab)
然而,僅僅因?yàn)闉踬\像人類一樣使用深度知覺,并不能說明它們的大腦與人類相似?!半m然烏賊的眼睛和人類相似,但它們的大腦卻和人類有著顯著的不同”助理教授帕洛瑪·岡薩雷斯·貝里多說。
例如,烏賊的大腦并不能像人類的大腦那樣分節(jié)。此外,他們可以轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛以面對(duì)前方,而人類做不到這一點(diǎn)(至少目前做不到)。
立體視覺原理
圖源:P Gonzalez-Bellido/Wardill Lab
“當(dāng)只有一只眼睛可以看到蝦時(shí),這意味著不可能進(jìn)行立體定位,這只動(dòng)物需要更長的時(shí)間才能正確定位自己的位置。當(dāng)兩只眼睛都可以看到蝦時(shí),這意味著它們利用了立體感,這使得烏賊在攻擊時(shí)可以做出更快的決策?!?
這使得烏賊成為第二個(gè)使用立體視覺來感知距離的無脊椎動(dòng)物。英國的科學(xué)家表明,螳螂也具有雙眼深度感知能力,擁有立體視覺(這一發(fā)現(xiàn)也由微型 3D 眼鏡實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生)。
生物科學(xué)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家 Paloma gonzalez-do 說:“雖然烏賊的眼睛和人類相似,但是它們的大腦卻有很大的不同?!?
圖源:Wardill Lab
另外他還表示,“我們知道烏賊的大腦不像人類的大腦是功能分區(qū)的。它們的大腦似乎沒有一個(gè)專門處理視覺的部分,就像我們的枕葉一樣。我們的研究表明,它們的大腦中一定有一個(gè)區(qū)域可以比較烏賊左眼和右眼的圖像,并計(jì)算出它們之間的差異?!?
圖源:Wardill Lab
盡管烏賊的眼睛和人類的眼睛有很大的不同,但它們的 3D 視覺和我們的很像,利用所謂的立體視覺來判斷移動(dòng)獵物的距離。但這種立體視覺背后的機(jī)制可能非常不同。
這項(xiàng)研究使我們進(jìn)一步了解了烏賊和其他無脊椎動(dòng)物的大腦,認(rèn)識(shí)到無脊椎動(dòng)物可能比我們想象的更加復(fù)雜。
這項(xiàng)研究在進(jìn)一步了解烏賊和其他無脊椎動(dòng)物的大腦方面向前邁出了一步。這可以告訴我們不同的大腦是如何進(jìn)化來解決同一個(gè)問題的。
資料來源:Science Advances (侵刪)
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