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来自乌贼的疑惑:为什么要给我带上这个“3D”眼镜?原来乌贼和人类一样......
来源:www.beike.red 时间:2020-11-19点击数:载入中...

图源:Wardill Lab

看,这只“酷盖”,

像不像要去电影院看美国科幻大片?

不,这并非你想象中的那样简单。

其实,这是来自英国剑桥大学的神经学家 Rachael Feord 和其同事为了研究动物的 3D 视觉是如何工作的而进行的一项科学实验。

实验组的研究员,为了研究乌贼的眼和脑,以及它们计算距离的方式,给乌贼戴上了3D眼镜。

戴上眼镜后的乌贼必须准确地判断它与猎物的距离,不然就会捕猎失败:捕猎的时候离得太近,猎物会被吓跑;太远,就够不到猎物了。

研究员向乌贼展示了两只会游动的虚拟虾图像,这样就可以知道乌贼是否会通过比较左右眼图像的方式,来计算距离(这是立体视觉)。

这一发现表明,乌贼通过比较每只眼睛看到的图像来估计和猎物之间的距离,就像人类一样。《科学进展》( Science Advances )这本杂志上就有相关的研究论文内容。

Rachael Feord 说:“这项研究让我们进一步了解不同的神经系统是如何进化来处理相同的问题的。”

图源:Wardill Lab

为了能捕猎成功,它们需要离猎物足够远。由于戴上眼镜后图像是偏移的,乌贼的攻击不是太近就是太远——这表明它们在捕猎时确实运用了立体视觉。

在Trevor Wardill发表的一篇名为《乌贼用类固醇攻击猎物》的论文中,这些发现都得到了解释。

Wardill说,给乌贼戴上这种眼镜并不容易。

Wardill是明尼苏达大学生态学、进化论和行为学的助理教授,同时也是这篇论文的第一作者,他说:“我们花了很长时间才让乌贼戴上了眼镜......因为乌贼并不会乖乖听话,它们想玩这个眼镜。”

这些努力是值得的。Wardill在这项研究的论文中表示: 乌贼对差异的反应,清楚地显示出它们在捕猎时确实运用了立体视觉。

乌贼戴着 3D 眼镜,多角度准确地打击在屏幕上移动的虚拟虾(图源:Wardill Lab)

然而,仅仅因为乌贼像人类一样使用深度知觉,并不能说明它们的大脑与人类相似。“虽然乌贼的眼睛和人类相似,但它们的大脑却和人类有着显著的不同”助理教授帕洛玛·冈萨雷斯·贝里多说。

例如,乌贼的大脑并不能像人类的大脑那样分节。此外,他们可以转动眼睛以面对前方,而人类做不到这一点(至少目前做不到)。

立体视觉原理

图源:P Gonzalez-Bellido/Wardill Lab

“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,这只动物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,这使得乌贼在攻击时可以做出更快的决策。”

这使得乌贼成为第二个使用立体视觉来感知距离的无脊椎动物。英国的科学家表明,螳螂也具有双眼深度感知能力,拥有立体视觉(这一发现也由微型 3D 眼镜实验产生)。

生物科学学院的神经学家 Paloma gonzalez-do 说:“虽然乌贼的眼睛和人类相似,但是它们的大脑却有很大的不同。”

图源:Wardill Lab

另外他还表示,“我们知道乌贼的大脑不像人类的大脑是功能分区的。它们的大脑似乎没有一个专门处理视觉的部分,就像我们的枕叶一样。我们的研究表明,它们的大脑中一定有一个区域可以比较乌贼左眼和右眼的图像,并计算出它们之间的差异。”

图源:Wardill Lab

尽管乌贼的眼睛和人类的眼睛有很大的不同,但它们的 3D 视觉和我们的很像,利用所谓的立体视觉来判断移动猎物的距离。但这种立体视觉背后的机制可能非常不同。

这项研究使我们进一步了解了乌贼和其他无脊椎动物的大脑,认识到无脊椎动物可能比我们想象的更加复杂。

这项研究在进一步了解乌贼和其他无脊椎动物的大脑方面向前迈出了一步。这可以告诉我们不同的大脑是如何进化来解决同一个问题的。

资料来源:Science Advances (侵删)

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