详细的鸽眼分解图:鸽眼的结构与生理功能
此章中的组织学研究及照片是在解放军总医院病理科主任纪小龙教授和我院胡占芬主任等大力协助下完成的,在此表示感谢!
信鸽为什么能从千里之外返回自己的巢穴,靠的什么功能?这个问题,世界上许多生物学家及信鸽爱好者一直在探索研究之中,见解学说很多。
我国鸽界则偏重于看鸽眼。鸽眼论是欧洲一些国家三、四十年代走过的路,至今在我国鸽界的影响力巨大,众说纷纭。
由于对鸽眼的组织结构了解的不够深刻,用词不当,又不统一,造成同一组织多名化的混乱现象,致使鸽眼神秘化了。
究竟鸽眼在导航中起何作用,能否从眼睛中看出它能飞多远,是何品种?有无必要把鸽眼当重点去研究?
为了给没有研究条件的同志提出一些依据,少走些弯路,也避免单一在鸽眼论中徘徊不前,笔者把十年前已放弃研究的鸽眼资料及图片查出并与现在样本对比,又重新剖析了五个不同品种二十只鸽子的标本,同时对有关其它禽类如鸡、火鸡、鹰、麻雀、燕子等作了组织学的器官对比,尤其对五百至一千五百公里的优胜归巢鸽(有机分组,在年龄、性别方面抽样)做了重点研究。
采用了较现代化的仪器和组织切片,对鸽眼研究达到了细胞学阶段,并拍摄了许多有意义的组织照片(下面将刊登其中有关鸽眼部份图片供大家参考),虽然对鸽眼结构及其生理功能有了较明确的了解,但在导航活体飞行试验中还存在很大的困难,对眼睛需明确的器官激光破坏试验尚不能成功,还有待设法解决。发表这篇文章权当抛砖引玉吧。
鸽眼的解剖结构
见图1.2:从此图的形态可以看出鸽眼与人眼基本相同,但其结构亦有以下6点不同:
1、眼球壁;
2、眨遮膜;
3、虹膜(眼砂):结构,色彩;
4、瞳孔:形态、色晕(眼壁、线口、爱尔砂);
5、视网膜;
6、摆翼(也称节膜);
由于眼的感光和折光系统的组成比较复杂,为了便于理解,本文从基础概念着手,对大家所关注的几个问题如:鸽眼为什么色彩不同、瞳孔不圆?眼孔、线口是什么结构?有无“夜行鸽”以及近年来谈论较多的鸽眼中所谓“视网团”、“节膜带”是何物等,在“组织功能”中作一较全面的介绍、供大家参考。
鸽眼的有关组织功能
(一)眼球壁(见图2)图2
1.眼球的壁是由三层膜构成的,而鸽子多一层软骨层在外层为纤维膜,最厚也最坚韧,中层为血管膜,富有血管,供应眼球大部份营养,内层就是视网膜了。
2.软骨层的作用:目前认为有两种功能,一是起到支架保护眼球的作用,因为鸽子是单视眼,视野必须大于180°,眼睛外凸,前半球位于眼眶之外仅靠纤维膜是无法支撑的,所以要有骨性组织;二是在飞行及生活中由于眼对光的特殊功能,而光本身又是一种电磁波,有微粒性、也有波动性(后面介绍),对声波有一定的骨性传导作用。
(二)眨遮膜
眨遮膜是一种乳白色透明的薄膜,位于眼睛的结合膜部并固定在前上角,平时折叠收缩在眼皮内侧,当角膜受到刺激(如强光、风砂等),此膜就由前上方往后下方伸展、覆盖保护角膜,似同阳台遮光罩;在鸽子重病、眼疾畏光时,可见到此膜,所谓白眼皮、眼睛“起蒙”便是此膜。
(三)虹膜
虹膜呈环形,位于角膜后方及晶状体前方,其中央是瞳孔,借括约肌及扩大肌的作用,能收缩或放大。虹膜的功能恰似一个自动隔光器,它可以调节射入眼球内光线的强度。虹膜又是葡萄膜的最前部,组织松软而富于弹性,是海绵状构造的结缔组织,含有大量的色素细胞。
[色质〕:虹膜的不同颜色是根据色素细胞的数量多少及分布情况所决定的,其实基色仅有二种(橙、灰),因深浅不同而产生色调变化,如:橙深转红,浅则变黄;而灰深转黑,浅则变兰等,这就是鸽眼不同颜色的原因。
必须强调指出,虹膜的不同颜色是色素细胞多寡分布所决定,而不是因含有不同种色素细胞。为什么会有色素细胞多少?这是因种系和长期的地理环境形成的。
至于不同颜色的虹膜在飞行导航中的作用是否也不同的问题,在我们解剖组织切片中没有发现其它细胞,也就不太支持有此功能。
但是经加滤色片飞行试验中,确有不同飞行速度,这与大家在竞翔放飞中观察的有相同之处。在阴天、烈日下飞行,黄眼与砂眼鸽的归巢速度有一定差别,这提示可能对光谱中某单色光吸收多少有关。不同颜色的虹膜对感光值不同,对调节晶状体、房水等折光系统有一定的作用。
由于信鸽试验〔头戴套、眼护罩(滤色片)与惊吓,试验次数和信鸽本身的性格、年龄等均有一定关系〕不够科学也不精确,不能做为科学依据,所以这个问题不多作解释。
[眼砂〕:
由于虹膜含有丰富的血管,小血管迂曲细密,在虹膜表层因管壁皱褶的关系形成网络样又似颗粒状结构,人们常称之为眼砂。
它在折光聚色方面起着重要作用,当强光照射时,此血管充血怒张,使“砂粒”变粗并向周边堆积呈块状,虹膜色质加深;当弱照光时,它收缩、管径变细、壁间隙增大,虹膜色质转浅。
在日光下飞行中是不断地调节和变化的,它不仅是起保护作用,同时对视力的调节也起有一定的作用,因为它可使血液流入脉络膜而间接地调节房水的浓度,协同角膜、晶状体等共同组成折光系统起到凸透镜的功能。
此外还可根据房水的压力来感受大气压的变化,以及对光磁波的吸收经血液化学传递使信息反映给导航中枢,对远航有一定意义。
[瞳孔〕:
按形态、口径、灵敏度各为三类:
1、形态:圆、椭圆、不规则;
2、口径:大、中、小;
3、灵敏度:慢、快、极快;
对瞳孔形态来讲,圆、椭圆形均属正常;从内眼感光结构来讲,最理想的瞳孔应是椭圆形较符合感光及摆翼(节膜)的生理作用,这个椭圆应是纵形,上方略偏后,下角略偏前,不可横向。不规则形属于遗传缺陷(少数是由外伤所致),能有价值的是往前下或后上方破口,否则应予淘汰。
瞳孔的大小不是绝对的,往往与收缩的功能相关。目前认为瞳孔的收缩快慢和大小与鸽子的品系、性格(脾气)及体形有关,瞳孔收缩快而小的鸽子其性格往往较急,否则相反。
从理论上讲应该是瞳孔收缩快而灵敏为好,但经分组试验和多年的飞行观察,实际并非如此,也就是说与长久飞行的理论不能同等看待。
大家从级别赛中可以明显看出,小瞳孔、收缩极快似同针头样的鸽子在短距离飞行中速度往往走两个极端,不是很快,就是很慢,前者多于后者。
在中距离或在天气变异时其速度和归巢率往往是不理想的,丢失较多,能归巢的也表现身体极度疲劳。
中等瞳孔则不然,不论长短距离其归巢率相对较前者多而较稳定;一贯被认为没有价值的大瞳孔鸽子,并不是完全没有价值的,它往往能在中远程飞行中表现得能尽人意,虽说速度不快,但其归巢率较高。这类的鸽子往往体型修长而且偏大。
为什么会有这样的结果呢?
目前初步认为,除了品系以外,可能与内眼特殊感光器官有关。瞳孔大小、收缩快慢与光波是分不开的,光谱的吸收反映多少和反应与光波的长短有关,光反敏感的瞳孔,收缩次数多、瞳孔缘震颤的频率高,在长距离飞行中不仅鸽眼很容易疲劳,而且由于瞳孔极小其光线射入也窄少,对光谱的感受分析就不稳定,对导航的定向所提供的信息也就差。瞳孔是感光的窗口,为此不要单一去片面理解它。
图 3
〔眼志、线口、爱尔砂〕:
这些命名是不妥的,它们是一种色晕,不是独立存在的组织,人们习惯称之而称之吧。
从组织切片中看,所谓同形状和色彩的“眼志”,实际上是虹膜色素细胞内层的延伸,在瞳孔周围整圈、半圈、宽狭不等的色素是视网膜在虹膜下终止缘边所形成的色晕,外观视为色圈环,见图(3);在没有出现这些色素环时,有的瞳孔缘出现线状圆圈。
所谓“线口、内线扣”,这是虹膜瞳孔缘口内缘边,在偏斜角度下均可看到,如同一本书,从正面看不出它的厚度,但从侧面看就不同了,也就能看到它的下缘边。
鸽眼由于虹膜的厚度不同,内外边缘也就不同。有人认为有线口有眼志的鸽子能飞路、能做种,实际上没有线口眼志的鸽子飞、育也很好,反而有眼志、线宽的飞路不好。因而没有必要去讲究这些。
需要提醒注意的是虹膜瞳孔缘颤动频率及幅度,它的颤动是与光磁波的频率相关的,这对导航来说是有意义的。
为什么“眼志”色素多位于瞳孔前下方?这是受偏振光的作用所致。
信鸽眼睛为双眼单视觉、每侧眼睛必须有一定的倾斜度方符生理要求。天上光线从上方照射到眼下角缘便产生光折射和反射,为了不使反射来的散射光干扰视像,从生理角度看此处易产生色素是有利于光折射(吸收余光)的作用。
例如人能从镜子中看到自己的容貌,这就是散射光反射现象,而从水面观看一只斜度的筷子时,好似筷子向上弯折了,这就是光折射现象,当光射入眼睛,其下方便是光的入射角。
此角色素有无跟遗传有关系,跟虹膜瞳孔缘组织的厚薄也有关,薄者容易产生色素,厚者就是人们所看到的“线口”了。再举一例,电影布幕为什么要用黑色边框,其目的就是为了吸收余光、使影像边界清楚。
END
文|戴忠 纪小龙 胡占芬
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