盖世汽车讯 为了寻找花蜜，蜜蜂可能会离开蜂巢几公里，进入未知的区域——然而，它们总能找到回来的路。太阳在天空中的位置就像蜜蜂的指南针，即使云层或其他物体遮挡了视线。它们的这种能力归功于其复杂眼睛的特殊结构，它们利用眼睛分析人类看不见的天空偏振光模式。

图片来源： 期刊《Biology Letters》

据外媒报道，康斯坦茨大学（University of Konstanz）和卢布尔雅那大学（University of Ljubljana）的一个研究小组揭示了这一特殊部位的视觉特性。在最近发表在英国皇家学会出版社期刊《Biology Letters》上的研究中，该团队研究了蜜蜂眼睛中一些光检测细胞是如何相互连接的。研究人员发现，在蜜蜂眼睛朝天空的区域，一个细胞接收到的信号也会出现在其他细胞中。这种意想不到的联系产生了一个细节较少但更精确的天空偏振光图像。

众多小面之一

与人类眼睛不同，蜜蜂的眼睛由单个晶状体将环境光线聚焦到视觉细胞上，而它们的眼睛由数千个独立的小面（小眼）组成，每个小面都有各自的晶状体。这些小面被称为复眼。就蜜蜂而言，复眼包含不同的特殊区域。

“大多数小面都能清晰地呈现周围环境的图像。然而，眼睛的上部区域包含一组运作方式不同的小眼，它们负责探测天空中的偏振光。我们对这个区域进行了更深入的研究，”该研究的共同作者、康斯坦茨大学博士研究员Georgios Kolyfetis解释道。

“这些上部刻面中的感光细胞比其他刻面的感光细胞要低。这使得蜜蜂在使用眼睛的这一部分观察白天的天空时不会失明，”Kolyfetis补充道。

这显然很有用，但也是有代价的：这些刻面的感光度降低使蜜蜂无法察觉天空中的细微变化。“虽然蜜蜂能更细致地观察世界的其他部分，但蜜蜂眼中的天空更像是一幅水彩画，相邻的笔触相互交融，细节被隐藏，”这项研究的负责人James Foster解释说。“但这正是眼睛的这一部分特别擅长探测天空中大规模偏振模式的原因。”

协同工作，获得完整图像

为了理解这一点，有必要了解一下人眼的工作原理。人类眼睛将光线聚焦到单个像素上，并利用它们构建整体图像。在夜间或光线不足的情况下，这种精确的视觉效果就无法实现。人眼会通过将多个像素组合在一起来进行补偿。

细节的损失是放大光信号的代价。科学家将这个过程称为“空间叠加”。这项研究表明，蜜蜂眼睛上部的表皮以相同的方式协同工作——而且是全天候的，而不仅仅是在夜间。

然而，它们的功能并不完全相同。“在哺乳动物和人类的眼睛中，神经细胞会整合多个光受体的信号，并将联合信号发送到大脑。在蜜蜂的例子中，一些光细胞是直接相互连接的，”卢布尔雅那大学的神经生物学家Gregor Belušič解释说。“因此，每个单独的表皮也会对相邻表皮所看到的内容做出反应。”

这有什么用处？头顶空间的模糊图像可以帮助蜜蜂忽略不重要的信息，只关注全局。

“蜜蜂会记录并分析天空中光线的偏振模式。基于这些信息，它们可以确定太阳的位置，并相应地调整内部的指南针。它们会淡化云层或头顶树枝等干扰因素，”Kolyfetis总结道。

发现蜜蜂眼睛的这一功能不仅从生物学角度来看意义非凡，而且可以用于进一步发展现代技术。“自动驾驶汽车也能从这种导航策略中受益。如果GPS和磁信号不可靠或失效，指向天空的摄像头可以充当一种备用指南针，”Foster说道。

由于蜜蜂只需少量的眼球就能完成这一壮举，“人工蜜蜂眼”可以提供一种廉价的方式来补充其他自主导航系统。