石鳖：浑身长满眼睛的软体动物

2022年6月5日下午1:02 • 科学 • 阅读 9568

石鳖是一种生活在海洋中的动物，咋一看，感觉和陆地上的西瓜虫（潮虫）很像，背部由一片片的板甲组成，但是实际上石鳖并不是节肢动物，而是一种软体动物。在分类上石鳖属于软体动物门下的多板纲，其背上的背板实际上和蜗牛的壳差不多，是由外套膜特化而来的。

今天好汉科普要介绍是石鳖一个有趣的特点，那就是石鳖看起来没有眼睛，但是其实它全身上下长满了另外一种“眼睛”。原来石鳖的背壳上有着无数个微小的开口，剖开一看，你会发现里面有着相当复杂的通道网络，并且作为感官系统的一部分。这些散布在背壳上的通道有个专有的名字，称作微眼。

石鳖微眼的功能有很多，其中最主要的功能恰如其名，它们能吸收光线、反应外界光线强弱的刺激。部分石鳖种类，这些微眼的构造特别高端，表面还具有似水晶体的聚光性晶体结构。如此一来，它们似乎已然具备了眼睛该有的功能（吸光、感光、聚光…等等）。

近年来，科学家发现不少自然界生物的外型构造有多重功能，像是阳隧足的骨骼可以感光、海绵的骨针具人造光纤特质、帽贝的壳具晶体结构色等。于是，这类生物在装备的物质层级上得有一些权衡之策，调整同个构造、不同功能的能量投资。石鳖似乎在这方面表现的不错，很有效地一壳二用，是能量投资的高手，那么它是怎么办到的？

首先，不同于大部分动物的水晶体由蛋白质所组成，石鳖的水晶体是霰石（一种碳酸钙的多型体）特殊构型的结晶。霰石从哪来？其实它们背壳上的坚硬构造就由霰石组成，所以信手拈来来做眼睛再合适不过了（阳隧腕足上骨板的水晶体结构也是如此，只是它们是另一种晶格排列的碳酸钙–方解石组成）。

更厉害的是，石鳖好似学过几何学和结晶学一样，能将特定位置的霰石结晶变得硬梆梆成为名副其实的铠甲，另外几些位置的霰石结晶能够变成水晶体，借此看到周围环境。

上面这张图就是这种石鳖背壳上会有个三种突起的构造，体积最大、突起最高的是没有感光性的坚硬铠甲部分、左图黑色的部分是具水晶体的突起，作为眼睛使用、比较小颗的突起其上有小孔（右图）称作巨微眼。后两者都具有感光的功能，唯一的差别在前者有水晶体（非所有石鳖都有），后者没有水晶体但可吸收光线（所有石鳖都有）。

这两种用来侦测外界的突起，都位于在如群山般坚硬铠甲突起的山谷中，借此保护这样精细、脆弱的感官。接着，研究人员比较了“铠甲用”和“水晶体用”的晶体排列，发现前者的晶体较小、排列较不规则，方向也不一；后者则是晶体较大、排成一列、方向一致，能够让更多的光通过，并有效减少光线散射回去的比例，完全就是当眼睛的材料。

最后，科学家模拟并测量石鳖单一水晶体的成像力和单一眼睛的解析力后，发现它们的视力可不差呢！一条20厘米的鱼（可能是捕食者的体型），石鳖最远就能在2米外就能发现，清楚吗？来看一下这张图吧！左边是捕食者的图像，中间则是在水里面通过石鳖的水晶体得到的成像，最后一颗眼睛能“看到”的样子如右图，受限于光受体的间隔，让解析度下降了些。但对这群浑身长眼的石鳖来说，有了这项能守能侦察的背壳，绝对比起那些没有水晶体的石鳖们更有机会躲避捕食者，继续活跃在潮汐更迭的大海之中！