星期二, 3月 20

巨型烏賊擁有大眼睛


生物學家正在測量深海巨型烏賊

杜克大學生物學家宋克·約翰森(Sönke Johnsen)近日解開了一隻海洋巨型烏賊生存之謎,這只已死亡的烏賊生長著一對如籃球大小的眼睛,可能用於躲避它的天敵抹香鯨的襲擊。由約翰森領導的海洋生物學家研究小組建立了巨型烏賊的生理與物理模型,旨在發現為什麼深海中的烏賊需要演化出如此大的眼睛以及如何生存。研究小組發現了當抹香鯨悄無聲息地靠近深海烏賊時,會擾亂周圍海水中的發光生物體,這時候烏賊的巨大眼睛就能發現天敵到來。這項研究發表在3月15日的《當代生物學》期刊上。
從海洋生物學的角度看,深海烏賊分為兩種,一種巨烏賊,而另一種為大王烏賊。前者的體積更大,與抹香鯨一道成為深海中最大的恐怖生物。其重量足有五個成年男子體重之和,可與巨型旗魚重量相當。雖然兩者總體上有相近之處,但是旗魚的眼睛最大不過如同壘球大小,大約3英寸左右,而巨型烏賊的眼睛是旗魚眼睛直徑的三倍,體積更是有27倍的差距。為什麼同樣在深海中,巨型烏賊需要如此大的眼睛呢?
約翰森與其他研究人員首先測量了巨烏賊與大王烏賊的眼睛,並與涉獵生物的大小進行對比。此外,研究了巨型烏賊所生存的300至1000米海洋深處清晰度與光量程度。根據這些信息,科學家們開始通過數學模型建立出巨型烏賊眼睛的工作模式,探索它們到底能看到什麼。結果發現深海烏賊的大眼睛可以收集到更多的光亮,其他小眼睛的動物收集到的光亮明顯不如巨型烏賊。由於烏賊的大眼睛增加了對額外光線的敏感度,使得在幾乎漆黑一片的深海中可以發現極為微弱的亮光,使烏賊具有很強的感知能力。
約翰森認為大眼睛能提升烏賊對深海環境對比度的反應能力,尤其是對遠處、巨大體積的低亮光物體的判斷,由於大型深海生物(抹香鯨)在活動過程中,會攪動大範圍的海水,發光生物的大面積異常是烏賊判斷危險的一個標準。此外,研究小組還發現了抹香鯨在深海獵食時會通過“聲納”來跟踪大型烏賊,例如烏賊、章魚等頭足類動物海洋生物並不是感知到抹香鯨發出的“聲納波”,但是卻可以引起浮游生物等微小深海生物的反應,它們會因此產生亮光。
通過自然選擇出現的深海烏賊大眼睛可以看到微弱的亮光,科學家估計這個距離在120米左右,相當於一個美式足球場的長度。雖然巨型深海烏賊體積都很大,但這點比起它們的大眼睛來說顯得不足為奇,直接至少是其他深海大型生物的兩至三倍,這是真正的巨無霸眼睛,在3月15日由細胞出版社出版的《當代生物學》期刊上,詳細揭開了深海烏賊的怪眼之謎。據科學家們測量,烏賊的眼睛可達10英寸,可發現深海中飢餓的大型抹香鯨。
另外,研究人員還發現深海生物中如果被涉獵的生物只處於平均大小,那麼捕食它們的生物眼睛就不會大得出奇,這就是為什麼抹香鯨的眼睛不會超過3.5英寸大小。由於深海中水對光線的吸收和散射,使得環境背景的對比度極低,如果要發現周圍環境中的發光浮游生物就需要特別大的眼睛,不得不說這是感知微弱光線與預測天敵到來的好方法。約翰森對此認為:即便烏賊有如此靈敏的眼睛,但抹香鯨的聲納波仍然探測到巨型烏賊,並在其做出反應前將其吃掉。而這對大眼睛對烏賊而言,僅僅是用於發現抹香鯨的危險警告,對快速逃離抹香鯨捕食時的身體游動並沒有幫助,烏賊更多的是“以巧取勝”。
因此,巨型深海烏賊的大眼睛應該是在與抹香鯨在深海中不斷“較量”過程中演化出來的。對此,並沒有參與該項研究的科學家卻有不同的觀點,根據英國蘇塞克斯大學的動物學家邁克爾蘭德(Michael Land)介紹:“這項研究的結論還僅是推測,對於大型脊椎動物而言,在生長規律上都以小眼睛出現,這點並不適用於頭足類動物,因此諸如巨型烏賊這樣的頭足類生物生長出這樣的眼睛不足為奇,也許它們的眼睛本來就有這麼大”。
科學家們還將這個理論擴展到其他生物門類,試圖解釋一種大型水生恐龍可能也長著一對巨大的眼睛以搜尋獵物。該研究小組將在今年晚些時候公佈關於深海生物視覺的完整理論。

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