眼睛越大視力越好?

在人類的世界裡,眼睛大小常常是討論外貌時的重點項目,也因此延伸出現許多關於眼睛尺寸是否會影響視力的話題,但是不論眼睛的外型如何,只要瞳孔沒有被遮擋,基本上都能夠獲得相同的光線,也就不會造成視覺能力的差異。然而,與人類不同的是小昆蟲的視力會受到眼睛的絕對大小的影響。

過去研究已證實在三齡幼蟲階段短暫的限制果蠅進食,可以產生體型、眼睛較小但其他方面正常的果蠅成蟲,因此在這邊同樣使用這個方法控制果蠅的體型以進行後續的實驗。愈昏暗的環境下,除了果蠅的空間敏銳度(Spatial acuity)和時間敏銳度(Temporal acuity)都下降,還可以觀察到小眼睛的果蠅為了保持能在昏暗環境中的進行活動,它的對比臨界值(Contrast threshold)增加得更明顯(Small:0.76,Large:0.57)(Fig1)。另外,也從比較眼睛尺寸相似但不同性別果蠅的實驗發現,隨著光強度從 50.1 lx下降到0.3 lx,在雄性與雌性的果蠅在視覺方面仍然沒有顯著差異,說明了性別不同不會導致視力產生差異(Fig2)。

Fig1. 不同光照強度下,比較大型和小型雌性果蠅的視覺。(A)光照強度50.1lx時,空間敏銳度:Small=0.1 CPD, Large=0.1 CPD;時間敏銳度:Small=20Hz, Large=50Hz;對比臨界值:Small=0.19, Large=0.1。(B)光照強度3.9 lx時,空間敏銳度:Small=0.1 CPD, Large=0.1 CPD;時間敏銳度:Small=10Hz, Large=20Hz;對比臨界值:Small=0.19, Large=0.19。(C)光照強度0.3 lx時,空間敏銳度:Small=0.03 CPD, Large=0.06 CPD;時間敏銳度:Small=5Hz, Large=10Hz;對比臨界值:Small=0.76, Large=0.57。(原文Figure 3)

Fig2. 在不同光強度下,比較雄性和雌性果蠅的視覺能力。(A) 光照強度50.1lx時,雄性與雌性具有相似的空間敏銳度、時間敏銳度、對比臨界值。(B) 光照強度3.9 lx時,雄性與雌性具有相似的空間敏銳度,雌性略低的時間敏銳度,以及雌性較高的對比臨界值。(C) 光照強度0.3 lx時,相較於雄性,雌性果蠅在空間敏銳度與對比臨界值比較有變化。(原文Figure 5)


撰文:余旻珊


參考文獻:
Palavalli-Nettimi R, Theobald JC. Small eyes in dim light: Implications to spatio-temporal visual abilities in Drosophila melanogaster. Vision Res. 2020 Apr;169:33-40. doi: 10.1016/j.visres.2020.02.007. Epub 2020 Mar 9. PMID: 32163744.

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