常见生物眼睛构造（伪原创）

【注】有大量引用，但不是从单一网站，可以视为转载，作为学习摘记，分类我偷懒选了原创，后续同，如有冒犯请多包涵(如大量雷同，无法包涵，请私信留言告诉我删帖，谢谢)

*生物视觉系统进化的常见的两个主要分支（自己归纳的，可能不完全）：

分支一：单球型眼睛

（1）哺乳（脊椎动物）类（vertebrate大部分与人眼相似）

（2）鸟类（适用于空中）

（3）鱼类（适应水中）

（4）头足类（深海）

分支二：复眼

昆虫（如果蝇，蝗虫，蜻蜓，蜜蜂……）和节肢类（如螃蟹，皮皮虾，适应水陆两栖）

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1. 人眼的结构及原理（引自 Rafael C. Gonzalez 的Digital image processing （3rd edition））

(1) 眼角膜（Cornea）：覆盖眼球前部的透明膜，它覆盖了瞳孔（pupil），虹膜（iris）和前房（anterior chamber）三部分。其主要功能是折射或弯曲光线，为眼睛提供了大部分的屈光力。【相机镜头外的透镜】

（2）虹膜（Iris）：眼球中有色的部分，虹膜中间的瞳孔是光线进入眼球的通道，虹膜一般有黑色，蓝色，灰色和棕色几种。【且当它滤镜吧】

（3）晶状体（Lens）：调整屈光的重要组成部分（角膜具有80%的屈光力，但不可调，晶状体20%的屈光力，但是是唯一可调的部分）【这个就是相机镜头的单词嘛】

（4）视网膜（Retina）：人眼的感光层【相当于相机的CMOS或CCD】，有两类感光细胞椎状体（cone）和杆状体（rod），椎状体负责在亮光环境下感光；杆状体负责暗环境下的感光。【每当环境光线突变时，人眼有个适应过程，就是在两者间切换的过程】。椎状体集中在中央凹附近，而杆状体分布在整个视网膜，因此杆状体的总数是椎状体数量的10~20倍。

(5) 中央凹（fovea）：位于视网膜的中心部分，椎状体大多分布在其周围，也就是为啥平时咱们眼睛中央部分看东西特别清晰的原因。

其他部分属于附件，睫状体/肌等负责调整晶状体从而改变焦距，连接大脑视觉区的神经丛盲点传入眼球，blabla。

2. 禽类的眼睛结构

与脊椎类大多数的眼睛也很类似，其特殊处在于果胶体（pecten），人们认为鸟类的视网膜与人类的不同，自身不包含血管，因此靠果胶体向视网膜输送氧气和营养。

bird‘s eye Structure

[引]https://twootz.com/article/Bird-Sight

3. 昆虫和节肢类的复眼结构

复眼是由许多小眼组成的，密集恐惧症患者请绕道。

除了大家最感兴趣的人眼结构外，有关昆虫复眼的研究也是历经几十年，成果层出不穷的，个人猜测其原因大致包括但不限于：

（1）昆虫是世界上数量最多的动物；

（2）昆虫多数个头小，且在人类活动区域内较易捕获，也容易部署各类（生物，化学，电子……）观测平台，因而容易成为被研究的对象；

（3）解剖昆虫带来的道德上的舆论压力通常会较小（至少不会像dog，cat之类的宠物有大量爱它们的人群）；

（4）不少的昆虫（如蝗虫）具有较快移动能力，且大群昆虫活动极少有相互碰撞的情况，说明了复眼对碰撞检测有自然优势

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[引]南极磷虾的复眼 https://en.wikipedia.org/wiki/Compound_eye#/media/File:Krilleyekils.jpg

将其中一个小眼剖开，会有类似下图的结构

portion of insect compound eys

[引] GOLDSMITH, TIMOTHY H., and DELBERT E. PHILPOTT. ‘T H E MICROSTRUCTURE OF T H E COMPOUND EYES OF INSECTS’. BIOPHYSIC AND BIOCHEMSTRY CYTOL. 3, no. 3 (27 December 1956).

覆盖小眼最外层仍是角膜（cornea），角膜下为晶椎（crystalline cone），晶椎的椎尖通过视轴（rhabdom）连接到基底膜（basement membrane），视轴周围是小网膜细胞（retinula cell），外面还有初级、次级两个色素细胞（pigment cell）包围。

小眼（Ommatidia），是复眼的组成部分，是一个细小的独立感光组织，能够分辨光暗及颜色。

其中角膜和晶体圆锥的作用相当于透镜。视网膜细胞带微绒毛的一侧（8个感觉细胞组成的圆形的圆心侧）称为感杆分体。它们共同组成感杆这个信号传递结构。

昆虫的小眼面一般呈六角形，它的数目、大小和形状在各种昆虫中变异很大，雄性介壳虫的复眼仅由数个圆形小眼组成。家蝇的复眼由4000个小眼组成，蝶、蛾类的复眼有28000个小眼。小眼面的大小，不但在不同种的昆虫中不同，而且同一个复眼中不同部位的小眼面也可不同，如雄性牛虻，复眼背面的小眼面较大；有些毛蚊（Biblio），其前后部的小眼面的大小也不同，可划分为两个区域。这些变化与它们的生活习性等有关。小眼并不是一个完整的单眼，而是一个结构比单眼简单的器官

[引自]维基百科 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B0%8F%E7%9C%BC

[引] GOLDSMITH, TIMOTHY H., and DELBERT E. PHILPOTT. ‘T H E MICROSTRUCTURE OF T H E COMPOUND EYES OF INSECTS’. BIOPHYSIC AND BIOCHEMSTRY CYTOL. 3, no. 3 (27 December 1956).

学者主张：很多很多的小眼，在基底膜上的投影，构造出昆虫对世界的图案映射。

4. 鱼类眼睛结构

鱼类眼睛与脊椎动物和鸟类的均有很多相似之处，其特别之处在于晶状体，鱼类的晶状体通常密度更高且接近球体，因为在水中角膜和周围的水折射率没有差异，因此晶状体成为了主要的屈光体，其成像原理与人眼大致相似。