http://www.physorg.com/news125235022.html
March 20, 2008
研究者 3/20 在 Current Biology 期刊上報告，螳螂蝦能以一種之前未曾在任何動物中觀察到的方式看見這個世界。這項發現 -- 這代表第四類視覺系統 -- 指出能夠感知圓偏振光（circular polarized light，CPL）的能力，或許讓螳螂蝦能進行一種祕密模式的通訊。
"螳螂蝦冒險進入一種新視覺範圍，" 澳洲昆士蘭大學的 Justin Marshall 表示。螳螂蝦又稱 stomatopods，是種大型且特別兇暴的海生甲殼綱動物，那事實上並不是一種蝦，只是看起來有點像罷了。（譯註：http://en.wikipedia.org/wiki/Mantis_shrimp）
Marshall 描述圓形偏振光是種螺旋形的光束，那不是向左就是向右旋轉。科學家之前已知某些動物，例如金龜子（scarab beetles），可反射出那種光，不過他們並沒有證明有任何動物真的能夠看見這種光，直到現在。
"那是種複雜的物理學，" Marshall 說，"不過某些動物能因某件事而利用它著實讓人更加驚奇。" 要使用它，螳螂蝦必須在它們的眼中演化出一種濾光器（filter），與其下的光受體成精準的 45 度角，讓光受體能夠接收到線性偏振光。這種濾光器會將圓形偏振光轉變成它的線性形態。許多動物能力用線性偏振光，Marshall 說。然而，對人類來說，那不過是眩光（glare），因此需要使其偏振化的太陽眼鏡。
在這項新研究中，研究者為螳螂蝦非凡的視覺詳細描述解剖學上的基礎，並證明這些結構當圓形偏振光照耀時，會受到刺激。他們亦以食物為獎勵，透過訓練螳螂蝦，使其與左手或右手圓形偏振光（L-CPL 或 R-CPL）產生聯繫，為其能力提供行為上的證明。
在測試期間，當食物沒出現時，研究者呈現二根餵食管給動物，其中一根會反射 L-CPL，另一根則是 R-CPL。研究者發現，螳螂蝦會選擇牠們原先已被訓練至高於碰巧選中程度的、反射射出特定圓形偏振光的那根餵食管。
雖然目前尚未明白螳螂蝦新發現的視覺能力在本質上是否有益，不過 Marshall 表示，那很可能都是為了性。
他提到，螳螂蝦已知會為了複雜的社會性互動而使用高度特化的顏色與線性偏振訊號。而且，藉由使用圓形偏振成像，他的團隊已確認出 3 種螳螂蝦（在 Odontodactylus 屬內，譯註：原文作 Odontodactus 應為誤植），在此圓形偏振光只從雄性表皮反射。這些特定性別的反射區域位於螳螂蝦經常用來作行為展示的身體部位。
研究者下結論："為 CPL 視覺系統所見的這些訊號，在螳螂蝦兩性關係發訊上所扮演的精確角色仍尚未釐清，我們推測這些 CPL 反射的作用可能是種祕密通訊的管道。由海生無脊椎動物所使用的線性偏振訊號，為捕食螳螂蝦的頭足類（cephalopods，如章魚、烏賊）動物所見，也因此存在被利用的可能性。此外，我們已檢查過的他屬螳螂蝦，具有多變的 CPL 感受性，也許無法看見 Odontodactylus 種類的性展示（sexual displays），使得它成為一種私密的溝通管道，無法被掠食者與潛在的螳螂蝦競爭對手利用。"
"無論是 CPL 訊號的使用與螳螂蝦的 CPL 視覺，將其 CPL 反射器與感應器的設計特色與人造系統相較，將十分有趣，" 他們補充道。"人類在日常攝影、醫學攝影與混濁環境的物體偵測系統中使用 CPL 濾光片及成像。螳螂蝦所棲息的暗礁與水域經常都是混濁的，而令人不意外的是，或許在四億年前（當時 stomatopod 甲殼綱首度出現），自然就先辦到這件事。"
※ 相關報導：
＊ Circular Polarization Vision in a Stomatopod Crustacean
http://www.current-biology.com/content/article/abstract?uid=PIIS0960982208002522
Tsyr-Huei Chiou, Sonja Kleinlogel, Tom Cronin, Roy Caldwell,＊ 研究證明「手」無法被愚弄
Birte Loeffler, Afsheen Siddiqi, Alan Goldizen, and
Justin Marshall
Current Biology, Vol 18, 429-434, 25 March 2008
＊ 人眼中第二套感光系統掌控生理時鐘
＊ 研究：磁性在壓力下喪失
6 則留言:
不好意思，請問其它三種視覺是指那三種？謝謝！
關於螳螂蝦的視覺系統，可以參考上面的英文 Wiki，牠的視覺系統是動物界當中已知最複雜的一種，屬於超光譜（hyperspectral，如紅、紫外線）彩色視覺，共 12 種 color channels，而且牠能以序列、平行方式分析視覺刺激。
每個複眼由一萬個小眼並列構成。每個複眼由二個扁平半球所組成，並由高度特化小眼所組成的、六排平行的列所分割，這六列總稱為 midband（中條紋），那將複眼分成三個區域，這讓螳螂蝦能以同一個眼睛看見物體的三種不同部份，換言之，個別眼睛能處理三目視覺（trinocular vision）與深度感知。上、下半球主要用來識別外形（forms）與移動（motion）。 1-4 列的 midband 專門處理從紅外線到紫外線的色彩視覺。在這些列當中的光學元件有 8 種不同的視覺色素，而桿狀體（rhabdom）可分為三層不同的染色層（pigmented layers ，tiers）每一層適合不同波長。在 2、3 列的這三層由 intrarhabdomal filters（內桿狀體濾光器）分開，這些濾光器可分成 4 類，每列有 2 種，排列方式類似三明治，二 tiers 中夾一種濾光器。5、6 列也被分離成不同的 tiers，但只有一種視覺色素（這是第 9 種色素），專責偏振光視覺。至於第 10 種視覺色素，則在複眼的背側（dorsal）與複側（ventral）被發現。
複眼長在有視柄（stalk）的眼杯（eyecup）中，與 midband 搭配後，除了有更多視角與自由度外，眼睛還可透過 midband 獲得外形（forms）、形狀（shapes）還有景觀（landscape）的資訊，這些都是上、下半球所無法偵測的。
某些種類有 16 種光受體，那能再分為 4 類。在這 16 種當中有 12 種能分析不同波長中的顏色，另外 4 種可分析偏振光。相較之下，人類只有 4 種色素，而且只以平行方式處理資料流。
所以依照那篇文章以及上面的說明，螳螂蝦應該有色彩（色相、彩度、明度）、空間（包含形狀、運動、視野）、線性偏振光與圓偏振光這四種類型的視覺系統。
根據原文summary第二句話「 Animals are sensitive to various characteristics of light, such as intensity, color, and linear polarization [1,2]. 」
其他三種視覺應該是 亮度、顏色、線性偏振光。
空間/形狀/運動/視野 這些不算是『光』本身的特性
謝謝您的補充 ;)
螳螂蝦不瞎 視力超強有助研發超高質DVD
路透 2009/10/26
（路透倫敦25日電）英國科學家今天表示，棲息在澳洲大堡礁的螳螂蝦（Mantis shrimps）由於視力驚人，可能握有研發新式超高質DVD播放器的關鍵。
因為一對鋒爪又被潛水夫稱為「斷指蝦」的螳螂蝦，眼睛構造的複雜程度堪稱動物界之最。
螳螂蝦可以看到12種原色，多出人類4倍。牠們也偵測得出不同種類的光偏振（light polarisation），也就是光波震動的方向。
現在，布里斯托大學（University of Bristol）的研究小組知道螳螂蝦是怎麼辦到的了。螳螂蝦發達的感光細胞通過眼部時，會在光偏振的平面旋轉。
人造裝置在DVD和CD播放器做類似的功能，但只能處理一個顏色，螳螂蝦的眼睛卻能幾近完美地在整個光譜中運作，從近紫外線到紅外線都可以。
若把這種多彩處理功能轉換到DVD播放器上，就能發展出比傳統DVD播放器處理更多資訊的機器。
科學家羅伯茲（Nicholas Roberts）表示，螳螂蝦「簡單得漂亮」的眼睛構造是由捲在軟管內的細胞膜構成，他相信，他們能在實驗室以液晶仿造出相似的構造。
螳螂蝦研究細節刊登在「自然科學光電」（Nature Photonics）期刊。
至於螳螂蝦為什麼需要這種高深精妙的視力，尚不得而知，不過科學家懷疑這跟覓食和交配有關。（中央社翻譯）
北科大仿蝦眼波板 登國際期刊
自由 2011.06.26
〔記者陳怡靜／台北報導〕英國科學家發現視力驚人的螳螂蝦（Mantis shrimps），眼睛彷彿特殊波板，幾可看見所有光譜，並同時處理不同的電場震盪。台北科技大學團隊仿製出好比蝦眼的波板，讓色彩顯示更加多元飽滿，還能有效提升三Ｄ視效，成果登上最新國際頂尖期刊「自然‧通訊（Nature Communications）」。
有助提升三Ｄ視效
英國曼徹斯特大學前年在「自然‧光電（Nature Photonics）」期刊中指出，澳洲大堡礁的螳螂蝦眼睛好比完美波板，能夠看見十二種原色、較人眼多出四倍。
北科大光電工程系主任任貽均解釋，「光」是一種人類眼睛可見的電磁波，但其中的電場如何震盪，人的眼睛看不到；不過螳螂蝦的眼睛看得到，更可同時處理不同顏色的電場震盪。
也就是說，螳螂蝦眼幾乎可完美地在整個光譜中運作，從近紫外線到紅外線都可以，是一種對於任何顏色的光，都能進行相位調製的光學元件。
這也激發出任貽均研究團隊的靈感，若能開發出人造的完美波板，將可以提升人類現有的顯示科技和通訊技術。
任貽均帶領「光電薄膜實驗室」與美國賓州大學教授Akhlesh Lakhtakia合作。耗時半年，利用製鍍奈米多層對稱柱狀陣列薄膜，成功打造出人造完美波板。將可應用在液晶顯示器、影片資料處理上等，發展出更強大的多彩資訊處理器，已申請台灣與美國專利。
任貽均補充說，人造波板還可應用在三Ｄ技術上，「電影院中的三Ｄ眼鏡就是提供左右眼不同的電場震盪，但現有技術對坐在中間的觀眾有較好的視覺效果，戲院兩側的觀眾可能會看到殘影或顏色偏差。這套新研發的波板，會讓三Ｄ技術更完美」。
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