用幾個冷知識糾正你對螳螂複眼的誤解
如果你仔細觀察過螳螂，那一定會對它們那勾魂的大眼睛有所疑惑，希望閱讀此文能對你所幫助。原本計劃在開篇用一段話來讚美一下螳螂，嘗試了幾次之後我最終放棄了這個念頭，因為我不能很好地、正確地描繪出螳螂的美。這個工作還是交給那些作家以及詩人來完成吧，已經有太多的人為這類物種而瘋狂。
如果你仔細觀察過螳螂，那一定會對它們那勾魂的大眼睛有所疑惑，希望閱讀此文能對你所幫助。
原本計劃在開篇用一段話來讚美一下螳螂，嘗試了幾次之後我最終放棄了這個念頭，因為我不能很好地、正確地描繪出螳螂的美。這個工作還是交給那些作家以及詩人來完成吧，已經有太多的人為這類物種而瘋狂。
作為擁有良好視覺系統的螳螂，它的複眼搭配上靈活的脖子可以為它提供高達240°的水平視覺範圍以及360°的垂直視覺範圍，這在昆蟲中絕對是值得羨慕的。現在，我們來看看你是否對螳螂身上最奇妙的部位——複眼有所誤解吧。文章內容僅分為兩部分，希望大家靜下心來閱讀。
日光下的螳螂
一. 躲不開的凝視
你也許會發現當你從一隻入定的螳螂面前走過時，它會立刻扭過那三角形的腦袋來鎖定你。接下來，奇怪的事情發生了。你左右移動試圖打破這種注視，但是這只是徒勞。注意我說的不是那種二維圖片上人物的凝視，而是你會在螳螂的眼睛中看到一個黑色的小點一直跟隨著你一起移動。
蒙娜麗莎的凝視
無論你把這張圖片放置於任何角落，圖片上的蒙娜麗莎都會微笑著注視著你。這是由於視線是從畫面里出來的，要想知道視線的方向，必須用垂直於平面的軸來度量，也就是通過平行於觀察者視線方向與垂直z軸的夾角夾角來度量，但是現在，由於這個照片的第三維度信息丟失了，於是我們就無法斷定視線方向。這個原理與此文無關。
那麼這個小黑點到底是什麼呢？
螳螂眼中的「小黑點」
人們最常見的誤解是：瞳孔，這是螳螂的瞳孔。還有人會理解為螳螂真正的眼珠，大眼睛中的小眼睛。更有甚者稱此黑點為螳螂的視覺中樞…當然，這些想法都很有意思，然而並不正確。這兒，我們需要引入一個新的概念，Pseudopupil，即偽瞳。
我們看到螳螂的眼睛總是有個瞳孔看著自己，是因為螳螂眼中正對我們視界的複眼中視桿細胞吸收了我們視軸的光呈現出的黑色。因此有人說「黑點是正對視野處眼底反光而呈出的自己（觀察者）的樣子」等解釋應該是不準確的。
pseudopupil
pseudopupil
這就是說，偽瞳只是由於眼部構造上的一種「交錯的偏振性纖維」遮擋了反射光。沒有光，那就是黑色。用光照射昆蟲頭的底部，就能在相近的視桿束（小眼）末端（就是解剖學上最深處的尖端）看到發光，這種狀態下「發光的偽瞳孔」叫做「逆式偽瞳孔（antidromic pseudopupil）」，可用與那種通常情況下不發光的偽瞳孔（這個稱順式偽瞳孔，英文orthodromic pseudopupil）相同的測量方法來進行測定。
對昆蟲複眼的研究
其實，很多擁有較大複眼的昆蟲以及昆蟲綱外其它的節肢動物都有偽瞳現象。由於複眼結構的不同，不同昆蟲的複眼可能會展現出不同的瞳形。
很多昆蟲都擁有偽瞳
蜻蜓的偽瞳現象
蝶的多個偽瞳現象
螃蟹的pseudopupil現象
這樣，我們就大致弄清楚了小黑點到底是個什麼鬼。它只是光學現象而不是一種獨特的生理結構。以後再碰到螳螂，別說人家有瞳孔啦。
你瞅啥？
呃，眼睛怎麼了？
二. 變黑的眼睛
如果你飼養過螳螂或者夜觀過螳螂，你就會發現螳螂的綠色眼睛到了晚上就會趨近於黑色。人們對於這個現象的誤解倒是相當統一——夜晚瞳孔舒張變大了。這當然不對，因為我們之前說了螳螂並沒有真正的瞳孔。
除了螳螂，很多動物的眼睛在黑暗中都會有瞳孔放大的現象
我們知道，昆蟲的複眼有聯立以及重疊兩種類型。前者複眼的每個小眼都能成像，整個複眼形成是由許許多多單眼部分組合起來的圖像聯立鑲嵌像，通常在白天比較好使，到了晚上就抓瞎，比如蜻蜓。後者與前者的成像原理不同，重疊型複眼的構造更多是為了起到對微弱光線的放大，常見於夜貓子昆蟲，比如螢火蟲。
可以看到，螢火蟲的複眼顏色表現較深
螳螂可能同時擁有這兩種複眼的特性，但是並不會在同一時刻表現出來。由於重疊型複眼具有良好的夜視能力，螳螂的聯立視覺在夜晚得大打折扣。
複眼的微觀
螳螂白天的視覺系統到了夜晚就不再適用
眾所周知，在野外捕食是一件很需要運氣的事兒，白白放棄夜晚的大把時光太不划算。於是螳螂充分利用了複眼的特性，在弱光環境下完成了一次轉化，從而適應了夜晚捕獵。於是這在宏觀上就表現為顏色的變化。事實上，並不是所有螳螂的複眼都只是變黑，比如某些蘭花螳螂，到了夜晚它們的複眼顏色是由淡粉色向深紫色過度。
螳螂複眼的其它色型
所以，我們可以把這種顏色的變化理解為螳螂視物方式的轉變，就像是它們戴上了夜視鏡。雖然昆蟲沒有瞳孔，但它們還是可以在夜晚做得和哺乳動物一樣出色，可以完成很多我們難以理解的事兒。
弱光環境下螳螂的複眼完成了轉變
夜色下螳螂的複眼完成轉變以保持警覺
至此，我對螳螂複眼所引發的一些問題以及某些人的誤解所做出的解釋與闡述暫且告一段落。關於螳螂的研究從來都沒有停止，螳螂的秘密也遠不止於此文。昆蟲雖然渺小，但並不卑微，大自然向來不會偏袒誰。希望通過這篇文章可以讓更多的人喜歡上螳螂，喜歡上昆蟲，進而喜歡上我們的大自然。
參考：
關於螳螂眼睛的變色問題
螳螂複眼顏色的轉變與複眼型的關聯
偽瞳——維基
偽瞳——百度
文：昆蟲學小魚
scipark
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