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但是和海星不同的是,海蛇尾那五只细长华丽的腕足往下垂,如果往上拉的话就会断掉,这是它们英文名称的由来(海蛇尾的英文名就是易碎的星星,brittlestar)。
所有海蛇尾的骨骼都由互锁在一起的方解石板组成,这也形成它们腕足上的刺,可以用来抓紧猎物。
大部分的海蛇尾都对光不敏感,但是其中一种名叫文氏栉蛇尾的海蛇尾却让观察者十分困惑,因为它在猎食者接近时会先一步迅速躲入漆黑的岩缝中。
问题是它没有眼睛,至少没有大家想的那种眼睛。
后来一组来自贝尔实验室的研究人员,注意到在它的腕足上排着些方解石,看起来很像三叶虫的晶状体。
后来他们证明这些方解石确实和晶状体一样,可以让阳光聚焦在下面的感光细胞上。
[6]所以就算海蛇尾没有什么称得上是大脑的东西,但是它们却有眼睛。
如同美国《国家地理》的报道所描述的:“大自然的古怪产物,海里的星星有眼睛。”
虽然我们还不完全了解海蛇尾的眼睛是怎么长的,不过大体上和其他矿物化的生物结构一样,比如海胆的刺(也是由方解石组成)。
整个过程始于细胞内部,首先高浓度的钙离子会和细胞内的蛋白质作用,然后固定住成为“晶种”
,晶体就会开始在上面生长,过程像排队一样,一个人等在店外面,慢慢地就会排出一条人龙。
一个人或一个蛋白质,一旦固定不动了,其他的单元就会凑过来。
可以用简单的实验来证明,把负责结晶的蛋白质提取出来然后涂在一片纸上,再把纸放到高浓度的碳酸钙溶液中,纸上就会长出完美的晶体,形成冰洲石,每个结晶的光学c轴都朝上,就好像三叶虫的晶状体一样。
我们也掌握了一些反应的线索。
虽然不知道具体是哪一种蛋白质,这其实不是太重要,重要的是这个蛋白质要有许多酸性侧链。
1992年,也就是发现海蛇尾晶状体的十年前,以色列的生物矿物学家里亚·阿达迪与斯蒂芬·维纳就曾用从软体动物壳中取出来的蛋白质,在纸上结出非常漂亮的方解石棱镜,而这些壳没有任何视觉能力。
换句话说,尽管结果很神奇,但是其实只要把平常的蛋白质与平常的矿物质混在一起,整套过程就会自动发生。
虽然神奇,但并不比天然洞穴,像墨西哥剑洞中发现的钟乳石更稀奇。
不过尽管方解石眼睛可以产生锐利的视觉,但它终究是死路一条。
三叶虫眼睛的重要性在于它的历史价值,因为这是第一只真正的眼睛,但却不是进化中最值得被纪念的眼睛。
也有其他生物利用其他的天然晶体做各种用途,特别是鸟嘌呤(也是构成DNA的一个元素),一样可以形成聚焦光线的结晶。
鸟嘌呤晶体可以让鱼鳞产生银亮的七彩色泽,因此也被加在许多化妆品中。
它也存在于鸟粪里(因而得名,也称其为鸟粪嘌呤)。
类似的有机结晶可以作为生物性镜子,其中最为人熟知的就是猫眼中的“反光膜”
了。
它可以将阳光再次反射到后方的视网膜上,让视网膜有第二次机会多抓住一些微弱的光子,因而可以强化夜间视觉。
还有其他的生物性镜子,也可以让影像在视网膜上聚焦。
比如扇贝类漂亮众多的眼睛,会从壳边缘的触手间伸出偷窥,它们利用视网膜下方的凹面镜来聚焦。
至于许多甲壳纲动物,包含虾、盲虾和龙虾的复眼,也是靠着反光镜来聚焦,这些眼睛用的也是鸟嘌呤形成的天然晶体。
人类的晶状体当然是高度特化的组织,它透明,没有血管,细胞几乎失去了所有正常细胞该有的功能,取而代之的是把蛋白质浓缩成液晶阵列,以便可以弯曲阳光然后在视网膜上成像。
还有,晶状体可以调整形状,以调整焦距。
而且它的变形方式可以让阳光通过晶状体各处时弯曲的程度不一,这样可以避免产生球面像差之类的误差(球面像差是指通过透镜中心和边缘的光线聚焦在不同点上)。
综合上述内容我们很容易猜想,能制造这种精密阵列的蛋白质,应该十分独特,因为光学特性绝不存在于那些随处可见的蛋白质身上。
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