没有眼睛也能感光

眼睛对人和高等动物来说，是高度灵敏的光感受器。但对低等动物来说，它并不是唯一的感光器官，代替眼睛感知外界环境的器官是多种多样的。比如，大家比较熟悉的变形虫、草履虫、水螅等，它们都没有专门的眼睛。
     科学家发现它们对光都能产生相应的反应。环节动物中的蚯蚓是无脊椎动物中比较高等的了，虽然它也还没有分化出眼睛这个专门的感光器官，但是它对不同强度的光线能够产生不同的反应：对弱光有趋光性，对强光产生背光反应而有回避现象。我们的祖先早在两千多年前就记载了对蚯蚓的观察研究。但是比较系统和科学地研究蚯蚓的，那还是从十九世纪的英国著名生物学家达尔文开始的。达尔文对蚯蚓的光感觉活动，做了许多有趣的实验。他把蚯蚓放在容器里，用颜色、形状和大小都不同的几种物体来试验。
     结果，不论物体怎么移动，都没有引起蚯蚓的任何反应。于是达尔文认为蚯蚓是个瞎子。后来，他又将蚯蚓装在一个盒子里，在盒子的一面穿一个小孔，让光线从这个小孔透进去。经过几小时以后，装在盒子里的蚯蚓却爬到黑暗的一端去了。达尔文又用比较强的光来刺激地面上的蚯蚓时，蚯蚓就迅速地爬回洞里去了。达尔文试验，发现了一个有趣的现象：蚯蚓虽然没有眼睛，却有感觉光的能力，这就叫做“不用眼睛的光感觉”。直到近代，经过动物学家的研究发现，蚯蚓的身体除腹面以外，其他各部分都有光感受器。这些感受器在口前叶和前端几节分布较多，而后端较少，它们都能辨别光的强弱。动物学家还发现，许多动物似乎都有这种不用眼睛的光感觉。
     下面我们通过实验来证明这个现象。做一个长方形的、不带盖的木板盒（或用旧鞋盒），盒子的侧面相对地分别开一个圆孔，圆孔外面，用硬纸壳各做一个活动的圆盖。先把一只青蛙的两眼用黑漆涂上或用黑布蒙上，再把它放在平地上面，迅速用木盒把它扣上。这时候，把盒子侧面的一个圆孔打开，让光线从圆孔射进去。你从圆孔向里看，青蛙就会转身面对圆孔，而且向有光的这边跳过来。如果把这个圆孔关上。而开另一个圆孔，青蛙就会转向另一个圆孔，并且跳过去。
     如果你怀疑上面的实验有漏洞，认为眼睛没有全遮严的话，那你还可以进一步这样做：把青蛙的双眼剜去甚至把青蛙的大脑剪去（用剪刀沿口裂深处把头的上部剪下来，即成无头蛙）。用这只蛙重复上面木盒中的实验，一定会得到相同的结果。是不是因为开了圆孔以后，由于空气的气流，引起青蛙的感觉呢？那么，你再这样做：把两个圆孔都装上玻璃或玻璃纸，再安上盖。这样，把盖打开以后，光线照样能透入，而空气却进不去了。最后，你再重复上面的实验。结果仍然不变。这是因为青蛙全身的皮肤里都有感光细胞的缘故。