• 研究發現,墨魚實際上會扭曲光線來吸引配偶

    地球上每一種依賴有性繁殖方式的生物都有自己吸引配偶的方式——但烏賊能做出非常特別的事情。

    雄性安德烈亞墨魚(安德烈亞龍)——在人類眼中相當單調——請使用它們雙折射手臂能字面扭曲光線,產生高度顯眼的信號,精確調校到墨魚的視覺。

    我們已經知道烏賊的極其奇怪的眼睛能夠觀察光波的方向或偏振。這一新發現表明他們更進一步,積極控極化溝通以特定方式。

    相關報道:一只頭足類動物通過了為人類兒童設計的認知測試

    “我們的發現,”由東京大學水生生物科學家中山新領導的團隊寫道“展示了光偏振對動物交流的重要貢獻,并揭示了偏振信號——就像彩色的性裝飾品——通過根本不同的光學機制可以達到高度的顯眼性。”

    烏賊的交流工具包極其復雜,涉及兩者迷人的色彩和圖案變化, 以及表演用靈活的手臂做出復雜的手勢.

    它們還有奇特的眼睛,與其他動物不同,瞳孔呈獨特的W形。雖然人們認為它們是色盲,但它們能看到人類無法理解的可見光特性——其橫波的偏振.

    當光傳播時,它通常會同時向多個方向振動,但其運動也可以被限制在單一方向——這一性質被稱為偏振.偏振太陽鏡通過阻擋特定方向振動的光線,只允許特定方向的光線通過鏡片。

    反射到特定表面或穿越半透明或無光介質也能將振動強化到理想方向,從而偏振光線。

    自從他們知道墨魚能看到偏振,科學家們曾懷疑光的這一特性可能會成為他們交流工具箱的一部分。一項2004年的研究不僅發現烏賊體組織會偏振光線——還發現了動物對該信號反應的有限證據。

    中山和他的同事設計了一項更為嚴謹的研究,拍攝了雄性安德烈亞墨魚的求偶手臂動作。

    這些頭足類有兩條超長且性別二形性的手臂,求偶時會盤繞并直伸到前方,身體上則會呈現出彩虹色的帶狀物。

    研究人員采集野生烏賊,并將雄雌成對放入觀察水槽,在嚴格控制的光照條件下再現海洋中光的水平偏振。他們還用偏振攝像機拍攝了每次相遇,并拍攝了墨魚非求偶狀態的畫面作為基線。

    視頻顯示,當墨魚以某種方式扭動這些手臂時,水平偏振光會穿過半透明的肌肉。該組織也是雙折射的,使光的偏振旋轉近90度至垂直位置。

    該工藝產生交替的水平和垂直偏振光帶——為墨魚視覺提供最大對比度,這種信號為注意力量身定制。這就像一首大膽的小夜曲,但用光線。

    有趣的是,圓柱形的手臂形狀增強了這種對比度,完美地將水平光束轉換為垂直光束。

    安德烈亞墨魚雄性求偶展示,正常光(上)和偏振光(下)。(中山新)

    在基線狀態下,墨魚不產生極化信號。這表明這些動物進化出了完美的生物學波板只是為了幫他們生孩子。

    烏賊是否在求偶之外使用極化信號仍是一個懸而未決的問題——只有當科學家學會如何看到它們隱藏的視覺世界時,才能有答案。

    “正如長期被廣泛認可和廣泛研究的動物體色選擇一樣,極化敏感動物中也可能存在類似的偏振信號多樣性——這些信號對我們來說完全未知,因為它們對人眼來說是不可見的。”研究人員寫道.

    “這項研究揭示了隱藏多樣性的一部分。”

    該研究已發表在《美國國家科學院院刊》。

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