蜜蜂的视觉世界

陈贞华

蜜蜂的视觉世界——谨以此文祝福朋友们阖家中秋团圆、双节快乐陈贞华2021.09 前段时间因为白内障手术，便格外关注与眼睛有关系的事情。也是因为医生关照过术后康复期要少用眼睛，而且要特别注意电子屏的“蓝光污染”问题。故回到公司后，在大同的业余时间基本上都是“一个人吃饱全家不饿”的状态下，打发下班或工休时间的方式，更多的是背起相机东走西逛。一个偶然的机会，发现在御河东生态园中园丁们种植的一片又一片处于盛花期的翠菊（学名Callistephus chinensis (L.) Nees，俗称：七月菊）特别招蜜蜂的喜欢，可能是翠菊花朵里面甜甜的花粉（学名称之为植物的精子或雄性配子）中的蜂蜜更多的缘故——蜜蜂借助口器触角深入花朵中，便可源源不断的吸取其蜜汁。有资料显示，蜜蜂酿造1公斤蜂蜜，需要采集100万朵花，相当于围绕地球飞11圈——这是一种了不起的伟大力量。 在大同，我手头没带长焦和微距镜头，只好通过守株待兔的办法，尽可能的靠近花丛等待蜜蜂的光临，将其瞬间芳容留存到永远——相对于下午及傍晚采蜜工蜂的高度活跃并饱食后蜜黄色的大肚滚滚，可能是因为刚出蜂巢进入工作状态，上午特别是早晨所见工蜂就显得安静的多，且因此刻工蜂的肚腩平平，故黑色斑纹占据了肚腹的主体位置，使工蜂显得体形轻盈了不少。从拍摄角度体会，早晨时间拍蜂的图像会更清晰些，傍晚拍摄时蜂的体态更丰膄一些，傍晚时刻虽然拍摄难度大，但选择好大光圈高速侧逆光拍摄，才会使蜜蜂的动感十足且通体晶莹剔透，再加之盛开花蕊陪衬，拍得的图像会给人以更多的喜感！ 这段时间，惟一感觉不方便的便是自己术后眼睛视力与视觉的适应性调整。手术一个月过后，拍照过程中发现，左边术眼的视力发生了进一步的变化。我的相机都配备有“屈光度调节镜”（中间0档为正常视力，向左旋+3D为花眼最大值，向右转-3D为近视眼最大值），因为我的右眼打小就是单独闭不上，故从来都是用左眼通过取景器来取景对焦。术前（左白内障导致视力为0.3，双眼花眼度数200）拍照时已将屈光镜上的屈光度调节器调整到头（+3D）了。术后35天上午，用裸眼在办公室正常光线下，当屈光度调整到+1.5D的时候，感觉眼睛取景状态比较舒适，取景清晰。相机取景器的结果告诉自己，本次手术在除了消灭掉白内障的同时，人工晶体还将花眼的焦距往回调了一些，无疑这是一个好结果。 不过，术后左眼增加了一个新的状况，“飞蚊症”——左眼前时常飘动着一些很不规则、大小不同、时有时无的小黑影，当阳光强烈的时候，这些小黑影在眼前有时还呈现出无规则但有立体层次的“脏乱差”视觉；最有意思的是，当光线由强转暗的时候，有时会突然间觉得有一两只蜜蜂从左（术眼）向右飞过来，然后一瞬间蜜蜂又无影无踪了。其实，这所谓的“蜜蜂”只是“飞蚊症”在眼前表现出来的一个黑影而已。知道了这种状况之后，野外光线强烈时的拍摄实践中，自己便在眼睛由强光转弱光甚至黑暗处的过程中，先是小闭双眼几秒钟，然后再慢慢睁开眼睛，“飞蚊症”现象便会弱化许多，而且这样的习惯相信会对双眼的生理卫生起到比较好的保健作用。 视力经过调整性恢复以后，拍摄取景是没有任何问题了，即使处于术眼需要保护的时候也不用怕，因为相机取景除了取景器以外，还可以通过相机背面的屏幕取景（智能化程度高的大相机没有问题，仿古的Lelca-262因为需要手动对焦，就不是很方便了，除非盲拍）。训练使用双眼同时用屏幕取景，不但不费眼睛，还可以使摄影镜头视角调整的自由度更宽泛。借助相机及电脑的后期处理，发现自己术后所拍蜜蜂的成像水平，没有因为手术而受到丝毫影响！特别是微观蜜蜂图像时发现，画面中蜜蜂除去眼睛和吃饱喝足以后圆滚滚的大肚腩而外，混身上下到处都是厚厚的绒毛，在花朵丛中不辞辛劳地工作过程中，毛葺葺的浑身上下粘满了金黄色的花粉，显得格外精神抖擞、灵光通透……整理照片时，我特别关注了蜜蜂出奇无比的大眼睛，因为蜜蜂的眼睛占据了头部的绝大部分位置，而且炯炯有神。查资料学习后知道——通常我们能看到的蜜蜂都是采蜂蜜的工蜂，而蜂王等都留在蜂巢里从事其他工作。工蜂有一对复眼和三只单眼，复眼在头顶上部两侧，单眼在头顶中部，呈三角形排列。事实上，工蜂的每只复眼里面，又是由4000-5000个小眼组成。在高速飞行中，这些小眼睛能够视察那些一闪而过的景物，特别是在寻找采蜜目标时这些小眼对花朵的敏感度更高。 除去眼睛，称呼为“闽南蜂哥”的作者还介绍到，工蜂翅膀由4片组成，可分为前翅1对，后翅1对。前翅大于后翅，前翅后缘有翅褶，后翅前缘有钩，这样在飞行的时候，前翅和后翅可以相接，形成两张大翅膀，进而增强飞翔能力和加快飞行速度。工蜂的“腿脚”也有一番“功夫”！工蜂一共有3对足，分别是前足、中足、后足。虽然这3对足有着不一样的大小，不一样的功能，但每一只足都由5个大关节组成，而最下面的跗大关节，又可以分出5个小关节，小关节最末端还可以分出1块悬垫和1对爪构成。这3对足真的是每一只都细致入微，百般灵活，游刃有余地涉足于各种花蕊之间。工蜂腹部的外表特征，没有头部与胸部那么复杂。除了腹部环节外，我更关注的是最尾端的蛰针。工蜂腹部共有6环腹节组成，每1环腹节都是由1块大背板和1块小腹板组成。腹节之间具有伸缩性，还能套叠在一起，这样有利于蜜蜂的各种活动和有利于内部功能的应用，特别是有助于消化系统的运作，以及蛰针的使用。蛰针位于腹部最末端，主要是自卫器官。当蜜蜂感受到威胁时，便会翘起腹部，绷紧蛰针，随时准备发起攻击。工蜂的蛰针表面具有倒钩刺，一旦插入人或动物的皮肤后，便会紧紧钩住皮肤，接着工蜂会用力往外飞，这样整个蛰针器官包括蜜蜂天生的毒囊便会被瞬间拉出，像在拉橡皮筋一样又瞬间弹回来，如此便完成了毒液注入受体之中的全过程。 头些年在连云港工作的时候，一次去东面云台山上拍照，在半山腰一处部队营房外面小路对过的松树林花丛中，一位女士嗷嗷大喊大叫，说是被蜂子蛰了需要救援。我赶忙将自己的相机大背起来，把衣服扣紧帽子下压并实施救助，其实结果就是将一群极具攻击性的山间大野蜂子吸引到了我的身上。“英雄救美”的后果，是自己的脖子和耳朵上多出来了几个又红又肿的大包，只要触摸便疼痛钻心。而逃离毒蜂蛰咬之后的那位女士，这功夫早已不知道跑到哪里去了。其实，毒蜂蛰完了人或动物后便马上就会死掉的，这种自卫的结局也是够惨烈的了。不过，我们人类也要十分注意，蜂群蛰人也会要人命的！山林中，成群结队的毒蜂将人或大动物活活蛰死的案例也会时有发生……当然，无数实践也充分证明，只要你不去捅马蜂窝，就是说只要蜂子没有感觉到你侵犯了它，或者它们认为自己的蜂巢和生命没有受到威胁时，一般情况下蜜蜂也不会无缘无故地去攻击人类！ 此外，在科普补课蜜蜂复眼构造的过程中发现，复眼不仅是蜜蜂所独有的“专利”，陆地上的昆虫和江海世界的诸多水生（动）物中，有复眼的群体并非小众！有意思的是，恰巧刚好老乡好朋友、原新华社国内部主任张继民在微信上提及孙女的课本里有大作家汪曾祺的《昆虫备忘录》一文，且继民兄还将该文的影印件也随送网上——汪曾祺在课文中写道：“我从一本书上知道蜻蜓有复眼，从那以后，就一直在琢磨复眼是怎么一回事。‘复眼’，想必是好多小眼睛合成一个大眼睛。那它怎么看东西呢？是每个小眼睛都看到一个小形象，合成一个大形象？还是每个小眼睛看到形象的一部分，合成一个完整的形象？总是琢磨不出来。凡是有复眼的昆虫，视觉都很灵敏。蜻蜓就有复眼，苍蝇也有。你走近蜻蜓和苍蝇，还有一段距离，它们就发现了，噌——飞了。” 《昆虫学》（中国学术期刊文摘，【2007】15期）介绍，昆虫是生生不息的自然界中的重要成员，有研究表明，全世界的昆虫可能有1000万种，但目前有名有姓的昆虫种类仅100万种，世界上差不多有1/4的动物是用复眼看东西的，像常见的蜻蜓、蜜蜂、萤火虫、金龟子、蚊子、蛾子等昆虫，还有虾、蟹等甲壳动物也都长着复眼。昆虫、动物的眼睛包括单眼和复眼，复眼由许多六角形的小眼组成。从分类上看，除寄生性昆虫外，一般昆虫都有一对复眼，头顶上还有1到3个背单眼。昆虫复眼中的小眼的数目变化很大，从最少的只有一个小眼，到最多的有数万个小眼，例如有一种蚂蚁的工蚁只有一个小眼，而蝴蝶则有约1.2-1.7万个小眼，蜻蜓也有1.0-2.8万个小眼，苍蝇与蜜蜂差不多，也是有4000个小眼。昆虫的复眼虽然由许多小眼组成，但它们的视力远不如人类的好，蜻蜓可以看到12米远，苍蝇只能看到4米远。但是，昆虫对于移动物体的反应却十分敏感，当一个物体突然出现时，人类通常需要盯住物体观看0.05秒才能看清楚，但苍蝇或蜜蜂，只需约0.01秒就够了。而且其复眼的视角十分广阔，如蜻蜓复眼几乎是360度皆在其视野涵盖范围内。人类借助相机的广角镜头才能得到最大不到120度的视角。 关于光感，台湾昆虫学会理事长杨恩诚博士在《昆虫复眼视觉研究与仿生应用》一文中比较了蜜蜂与人类感光细胞，并给出了定量数据——“只要有具备不同光谱感度（spcctral sensitivity）的感光细胞，该（昆虫）复眼即可能具有分辩不同波长的色觉能力。例如，蜜蜂的复眼中感光细胞有3类，分别对紫外光（350nm）、蓝色光（440nm）、绿色光（540nm）敏感，而人类眼睛中光感受器的3种视锥细胞（concccll）分别对蓝色光（437nm）、绿色光（533nm）、红色光（564nm）敏感。人类看到的彩色影像都是由这3种视锥细胞的光谱感度所决定的，藉由重叠3色光的影像重建我们的彩色影像。”由此可见人类与蜜蜂的在视觉系统中的差别，且人类的色觉中缺乏对紫外光的敏感度。 我们知道，放电影时就是将一幅幅连续拍摄的静止画面（照片），以每秒钟25幅的速度放映，原本那些不会动作的一帧帧静画面，在电影里看起来便会觉得是连续的动态画面。但如果让有复眼的昆虫去看电影，叫仍然是是一幅幅不动的“定格”般的画面，若要它们感到是连续动作，每秒钟至少要放映几百幅画面（镜头）才行。这种视觉功能对昆虫来说是很有好处的，因为在它快速飞行时，不会把各种不动的物体看成是连续活动的。不然的话，它们既发现不了要“着陆”的花朵和要捕食的猎物，也不能准确地发现敌人并有效地躲避敌人。人们正是从仿生学中受到启发，模仿复眼的功能原理，研制出一种飞行器对地速度计——在飞行器上装备两个成一定角度的光电接收器，而在地上一固定地点发出光学信号。由于两个光电接收器的位置是与其成某一角度的，有如复眼中的某两个小眼，它们是按顺序地接收地面上同一目标发来的光信号，因此，只要将两者接收到地面光信号的时间差，和飞行器的飞行高度，以及两个接收器所形成的夹角的度数等数据输入计算机，就能得出该飞行器相对于地面的相对速度，据此按要求调整飞行器的飞行速度，以实现安全飞行。同时，近年来，科学家还根据昆虫的复眼原理研发出一种“虫眼相机”。这种含有密集安装于一个针头大小面积上的人造“昆虫眼”照相机，它的镜头由1329块小透镜粘合而成，一次能拍摄出1329张照片，分辨率高达每厘米4000多条线条。这种照相机可以用来复制十分精细的显微电路，这些显徽电路在电子计算机中是广泛使用的。还有，随着现代战争的发展，对精确制导信息处理技术的要求越来越高，ATR（自动目标识别）技术已成为精确制导技术发展的方向，而ATR技术的发展则是起源于人类对生物视觉的模仿。我们知道，放电影时就是将一幅幅连续拍摄的静止画面（照片），以每秒钟25幅的速度放映，原本那些不会动作的一帧帧静画面，在电影里看起来便会觉得是连续的动态画面。但如果让有复眼的昆虫去看电影，叫仍然是是一幅幅不动的“定格”般的画面，若要它们感到是连续动作，每秒钟至少要放映几百幅画面（镜头）才行。这种视觉功能对昆虫来说是很有好处的，因为在它快速飞行时，不会把各种不动的物体看成是连续活动的。不然的话，它们既发现不了要“着陆”的花朵和要捕食的猎物，也不能准确地发现敌人并有效地躲避敌人。人们正是从仿生学中受到启发，模仿复眼的功能原理，研制出一种飞行器对地速度计——在飞行器上装备两个成一定角度的光电接收器，而在地上一固定地点发出光学信号。由于两个光电接收器的位置是与其成某一角度的，有如复眼中的某两个小眼，它们是按顺序地接收地面上同一目标发来的光信号，因此，只要将两者接收到地面光信号的时间差，和飞行器的飞行高度，以及两个接收器所形成的夹角的度数等数据输入计算机，就能得出该飞行器相对于地面的相对速度，据此按要求调整飞行器的飞行速度，以实现安全飞行。同时，近年来，科学家还根据昆虫的复眼原理研发出一种“虫眼相机”。这种含有密集安装于一个针头大小面积上的人造“昆虫眼”照相机，它的镜头由1329块小透镜粘合而成，一次能拍摄出1329张照片，分辨率高达每厘米4000多条线条。这种照相机可以用来复制十分精细的显微电路，这些显徽电路在电子计算机中是广泛使用的。还有，随着现代战争的发展，对精确制导信息处理技术的要求越来越高，ATR（自动目标识别）技术已成为精确制导技术发展的方向，而ATR技术的发展则是起源于人类对生物视觉的模仿。 杨恩诚在研究中指出，“从复眼的结构到大脑神经讯号处理，仍然是一条漫长的神秘道路。蜜蜂的大脑体积约只有1立方毫米，包含着96万条神经细胞，如何在如此有限的硬体内处理复杂的复眼视觉讯息，至今还只是（处于）问问题的阶段，但却是人类（在）师法自然的道路上一个充满丰富课题的方向”。据此，我查找了人类大脑的相关数据——人类的脑细胞在出生的时候就超过了1000亿个，此刻为最高值，终其一生不会增加，而成年人的脑细胞在140-160亿个之间。人类被自己开发利用的细胞仅占原生总量的约十分之一，即使如此，人脑中储存的各种信息也相当于美国国会图书馆的50倍，即约5亿本书的知识。负责承载人类脑细胞的颅腔容积大约是1500毫升，瓜哇猿人约为900毫升。即便是猿人的脑容量，与蜜蜂的1立方毫米体积和96万条神经细胞相比较，亦是天壤之别。但是，这并不影响蜜蜂自身那丰富多彩的视觉世界！ 不仅如此，还有神话传说——我们人类的祖先与蜜蜂曾经互为伴侣！据《山海经》的《海内北经》记载：“蟜，其为人，虎纹，胫有肠。在昆仑虚北，穷奇东。”说是在昆仑山附近，凶兽穷奇的领地东面，生活着上古异兽“蟜”。它的面目像人，身躯上有老虎一样的黄色斑纹，腿上挂着一根肠子。按照《山海经》对异兽“蟜”的特征描述，这种“虎纹人面”、“肠子在外”的动物是不可能存在的。但是如果把思维扩展到小虫子，则会茅塞顿开——《山海经》里那上古异兽“蟜”的原型，就是随处可见的蜜蜂，且它还有可能是女娲名字的来源——以蜜蜂为图腾的有蟜氏，不仅学会了驯养蜜蜂和酿制蜜糖，那里还是女娲曾经生活过的部落。若如此理解《山海经》的论述，再去推理人类创造者女娲与蜜蜂之间的联系，便是息息相关，一脉相承的了……此外，我国养蜂的历史悠久，是世界上蜂群数量最大、研发养蜂技术最早的国家之一。除去女娲与蜜蜂之间的传说，正史中，早在公元221年中国就已经有关于养蜂技术的记载。其实，蜜蜂不仅仅是人类的朋友，还是人类的恩人。爱因斯坦曾经说过，没有蜜蜂人类最多只能活四年。科学家认为此话并非危言耸听，因为人类呼吸靠的是地球上的氧气，而地球上的氧气是由植物所制造出来的，如果没有植物也就没有氧气，人类也就无法生存。地球上大部分植物，都需要通过蜜蜂的授粉，才能结出果子并诞生种子来繁衍下一代。因此，没有蜜蜂，那地球上的大部分植物（自授粉植物除外）则将灭绝，最终人类也将无法生存。 曾记得上世纪八十年代未，继民兄带我去中南海拜访我国著名的儿童营养学家于若木先生，聊天中于若木先生说到（大意）：蜜蜂的一生其实只有几十天的寿命，但小蜜蜂们却是十分勤劳的酿造师，不辞辛劳，不图回报，跑尽千里路，博采万朵花粉，终其生命精心酿制甜甜的花蜜贡献给人类。我们伟大祖国成千上万普普通通的劳动者们，不就是一只只辛勤的小蜜蜂吗！我们一定要敬重劳动，尊重人民，建设好可爱的祖国！ 是的，一生辛勤劳动的“蜜蜂精神”，永远是我们人类的学习好榜样！我们更要尊重劳动人民创造的丰硕果实，承前启后，继往开来，把伟大祖国建设的更加繁荣昌盛，让我们的生活更加幸福美满！ （注：文中介绍蜜蜂的科普段落中未注明出处部分，系未获得作者信息；除署名外，文中图片均由作者拍摄）结稿于2021.09.19-大同平城御东伦敦街公寓