这种毛毛虫用皮肤看世界！

眼睛是心灵的窗户，没有眼睛我们看不到这个多彩的世界。毫无疑问，眼睛是一个重要的器官。毕竟，大脑中大约80%的信息是通过眼睛获得的，这就是为什么我们更喜欢用“看”来理解某事，而不是“听”或“闻”。

眼睛(照片来源:pixabay.com)

但事实上，有些动物不用眼睛也能看到世界。例如，这篇文章的主要人物是桦树几何学家，一只毛虫。

茶尺蠖(照片来源:performance-vision.com)

一个小小的“变色专家”——茶尺蠖

桦树尺蠖对每个人都不陌生。它是生活在温带的夜蛾子的幼虫。当高中生物学会进化的话题时，这本书引用了成年桦树尺蠖的例子，桦树尺蠖蛾是一种昆虫，由于环境和猎食它们的鸟类的原因，这种昆虫逐渐区分为黑色群体和白色群体，并且已经被遗传了。

高中生物课本中生物进化的经典图片。随着工业化的出现，黑桦树尺蛾出现了(图片来源:高中生物。人民教育出版社，官方网站)

尽管白桦的颜色变化是否用于模仿仍有争议。然而，它们的幼虫白桦尺蠖可以通过改变自己的身体颜色来隐藏自己(这也是模仿的意思)，从而避免被鸟类发现。它可以被称为模仿专家。新孵化的幼虫都很小，而且是黑色的，当风来的时候很容易被风吹走。一旦它们落到其他树上或其他植物上，它们必须伪装自己，否则就会被饥饿的鸟吃掉。

无论倒下的植物是白桦、橡树还是绿柳，白桦尺蠖都能产生相应的色素来匹配倒下的植物的颜色。

桦褐孔菌的拟态(照片来源:*)

一些科学家曾经用桦树几何做了一个实验，把桦树几何放在不同颜色的柱子上，然后观察它们的变化。果然，桦树几何学家可以在爬到不同的极点时改变它的颜色。即使它从深绿色变成浅绿色或iPhone11 pro的午夜绿色，它也可以微调自己的身体颜色，尽可能与颜色匹配，以隐藏自己。颜色的变化可以说是相当准确的。

不同颜色电极上的茶尺蠖颜色变化(照片来源:参考文献1)

为了更像一根树枝，桦树尺蠖不仅改变颜色，而且挺直它的背来模拟一根树枝。

(照片来源:bbc.co.uk)

(照片来源:bugguide.net)

独自看世界太难了。

模仿的一个重要先决条件是他们能够感知外部世界的颜色。人们可能认为答案很简单，就是通过两只小眼睛来感受颜色，但科学家认为事情并不那么简单。

因为在白桦尺蠖的幼虫阶段，它们的眼睛结构非常简单。桦树尺蠖的幼虫只有一只眼睛，这是一种简单的感光细胞结构。单眼由视觉细胞、六边形角膜和锥形晶体组成。只能感觉到光线的强度，不能感觉到物体的颜色，也看不到物体的形状。一般来说，它们大多在节肢动物中发现。

黄蜂有五只眼睛，其中两只是两侧的高级复眼，三只单眼在头顶(照片来源:*)

当幼虫静止时，它笔直的身体使它的头远离树枝，这使得它原本脆弱的单眼功能变得不那么强大。

你可以用你的“皮肤”看世界

由于这个原因，科学家不太相信桦树尺蠖仅仅依靠它的眼睛来完成它的模仿变化，而是假设它的身体一定有额外的感知光线的方式。所以科学家们开始做实验来测试他们的想法。

首先，科学家测试桦树尺蠖的眼睛是否含有一种叫做视蛋白的物质。只要看看名字，你就会知道这是一种对光敏感的蛋白质。准确地说，这种蛋白质受体参与了从光子到电化学信号的转换，然后它们感受到视觉信号。测试结果是他们的眼睛有视蛋白。

视觉蛋白质3d模型(图片来源:*)

然后，科学家对其体表皮肤进行了同样的测试，发现体表有几乎同样高的视蛋白表达。换句话说，他们的皮肤可以看到和眼睛一样的东西。

然而，这些都是对数据的简单判断，还没有被实验证明。因此，为了测试桦树几何学家除了眼睛以外是否还有感光器官，科学家们做了另一个实验。

首先，眼睛感知光线的能力必须被消除。最简单的方法是盖住这些幼虫的眼睛。科学家们选择黑色丙烯酸涂料涂在他们的单眼上，这阻止了桦树尺蠖通过眼睛接收信息。然后把它放在不同颜色的柱子上观察。

是一个被蒙住眼睛的桦树几何学家(照片来源:参考文献。4)

盖住白桦树尺蠖的眼睛听起来是一件简单的事情，但实际操作起来却很困难。因为桦树尺蠖幼虫的眼睛太小，所以必须在显微镜下用足够小的刷子涂抹。此外，321桦木尺蠖进行了测试，这需要极大的耐心来完成。

另外，桦树尺蠖的幼虫在蜕变成蛾之前会蜕皮很多次，每次蜕皮都会把眼睛上的油漆去掉，所以有必要在一个实验中单独涂多次。当然，这也意味着桦树几何学家在实验完成后不会变瞎，所以没有必要太担心实验的不人道。

一个被蒙住眼睛的桦树几何学家。4)

失明和未失明的桦木尺蠖被放置在不同颜色的柱子上。首先，他们试图使用绿色和棕色的杆子。在接下来的实验中，研究人员再次使用黑白两极。毫不奇怪，被蒙住眼睛的桦树几何学家和未被蒙住眼睛的几何学家没有表现出任何区别。他们成功地改变了颜色，并一次又一次地完成了模仿。

在实验中，被蒙住眼睛和被蒙住眼睛的人在模仿方面没有区别。

(照片来源:参考文献4)

后来，科学家们甚至准备了条纹棒，发现桦树尺蠖也变得有条纹了。然而，由于实验样本的数量很少，它们没有包括在论文中。

因此，科学家们得出结论，桦树尺蠖在模仿过程中基本上不依靠眼睛看东西，而是更多地依靠身体表面的皮肤。

然而，科学家们还不明白桦树尺蠖是如何通过皮肤接收和使用信息的。

除了这篇文章的主要人物桦树几何学家外，科学家们还在其他动物的体表发现了视蛋白，如比目鱼、蝾螈、鱿鱼、蜥蜴等。这意味着他们也能透过身体表面看到东西。

鱿鱼可以通过眼睛和身体表面看到东西(照片来源:参考文献。5)

事实证明，至少对一些动物来说，眼睛不仅是心灵的窗户，也是皮肤。

原标题“毛毛虫:我的皮肤可以看到世界”

参考:

1、艾考克A、罗兰H M、埃德蒙兹N等。模仿嫩枝的胡椒蛾幼虫的颜色变化是一个连续的反应标准，增加了对鸟类捕食者的伪装[J]。PeerJ，2017，5: e3999。

[2]一川雄，馆田雄.[鳞翅目4种昆虫幼虫眼内颜色受体的分布[J].比较生理学杂志，1982，149(3): 31324。

《伪装:没有密码的伪装》，[。科学，2010，327(5961): 551。

4、艾考克、罗兰、赫曼、范·特·霍夫、荣智健、埃德蒙兹、塞开里(2019)。胡椒蛾幼虫的适应性颜色变化和背景选择行为是由眼外感光介导的。通信生物学，2(1)。doi:10.1038/s 2200010507

5、麻省理工学院、罗伯茨、工商管理学院、汉隆(2010)。乌贼皮肤中分布光感应的证据。生物学快报，6(5)，600-603。doi:10.1098/rsbl.2010.0223