鳥眼、電子眼和電子監(jiān)測系統(tǒng)

1941年12月7日，日本?？哲娫谏奖?6司令長官指揮下，對美國在太平洋地區(qū)的主要?？哲娀卣渲楦圻M(jìn)行偷襲。那天正好是星期日，天氣晴朗，基地大多數(shù)官兵都在度假，突然天空中出現(xiàn)了大批日本轟炸機，發(fā)出刺耳的呼嘯聲，俯沖而下，對停泊著的軍艦和機場上的飛機狂轟濫炸，日機俯沖得很低，命中率很高，不一陣，美國太平洋艦隊除航空母艦在外巡弋，幸免遇難外，被擊沉擊傷的主要艦只就有10余艘，飛機180架。第二日，美國對日宣戰(zhàn)，爆發(fā)了第二次世界大戰(zhàn)。

日本偷襲珍珠港早有預(yù)謀，這次軍事行動的代號叫：虎、虎、虎，事前對飛行員進(jìn)行了嚴(yán)格訓(xùn)練，要求飛行員練就俯沖低空投彈的技能，提高命中率。一些最優(yōu)秀的飛行員俯沖到離地面最低也只能在200米以上，再低就可能撞到海面，造成機毀人亡。因為從高空突然急速俯沖而下，平衡器官和視覺等都需作急速調(diào)整，這不是一般人能做到的。你可以做一個簡單的試驗，站在書桌旁俯視桌面上的書，可以完全看清楚書頁上的字，但是當(dāng)你急速將頭俯沖下去，快接近書本時，你會什么也看不清了，如果你掌握得不好，剎不住，還會一頭撞到書上去。然而，人難以做到的，鳥類卻能輕易地做到。你看一只覓食的老鷹在高度盤旋，當(dāng)見到地面上一只田鼠時，立即快速俯沖下來，用利爪一下就能將田鼠抓住，又迅速飛起，找一安靜處慢慢地享受。電視《動物世界》片頭中，有一只在水面上空懸飛的魚狗，當(dāng)它見到水中有一條魚時，便雙翼一夾，俯沖下來，一頭扎入水中，將魚叼起，它的身體之敏捷，動作之神速，視力之準(zhǔn)確，令人驚嘆不已。

鳥類的眼睛是動物界中最敏銳的。鷹隼的視力敏銳超過人的8倍，鳥的眼睛按與身體比例在脊椎動物中是最大的，一雙眼睛往往比腦還大，尤其適合遠(yuǎn)視，鳥視網(wǎng)膜上最敏感的中凹處有視覺細(xì)胞約150萬個，而人眼的相應(yīng)處即斑帶區(qū)只有20萬個視覺細(xì)胞。鷹隼的眼睛能看清很遠(yuǎn)處的一只小兔，而在同樣距離的人眼看來僅是模糊的一小片，甚至什么也看不見。鳥類眼睛的基本結(jié)構(gòu)與人眼并無多大差異，主要區(qū)別是在視網(wǎng)膜上成像焦點的調(diào)節(jié)方法不同。人眼完全靠分布在水晶體周圍的睫狀肌的收縮來改變水晶體的突出度而調(diào)節(jié)視力。而鳥類的睫狀肌特別發(fā)達(dá)，與人眼不同的是這些調(diào)節(jié)肌肉是橫紋肌，這對于鳥類在飛行中迅速聚焦可能是有利的。除了用睫狀肌調(diào)節(jié)外，在鞏膜中有小形薄骨片排列成環(huán)狀，可以不使眼球在飛行時因受氣壓的改變而變形，在鞏膜四周具有環(huán)肌，其中的前鞏膜角膜環(huán)肌收縮能改變角膜的屈度，后鞏膜角膜環(huán)肌能改變水晶體的屈度，因而它不僅能改變水晶體的形狀以及水晶體與角膜間的距離，而且還能改變角膜的屈度，所以鳥的眼睛有雙重調(diào)節(jié)的功能，這也就是鳥類為什么能迅速將扁平的水晶適用于遠(yuǎn)視調(diào)節(jié)成較圓形的水晶體適用于近視的道理。

此外，鳥眼在后眼房中視神經(jīng)終點附近，有一個富含血管的褶皺組織，叫櫛膜，它能供給眼球額外的血液，這對鳥類觀察遠(yuǎn)距離的物體是有益的。

除了貓頭鷹以外，其余鳥類的兩只眼睛都是分別長在頭部兩側(cè)，這樣兩只眼睛就有各自廣闊的視野。幾乎所有鳥類朝前方看東西時，兩只眼睛的視野都會有部分重疊，合成一個雙視的影像，可以產(chǎn)生對深度的感覺，有利于判斷距離和大小。所以大多數(shù)鳥類都兼有單視和雙視的優(yōu)點。貓頭鷹的兩只眼睛長在同一個平面的臉盤上，沒有單視功能，但是，貓頭鷹的雙視范圍最為廣闊，而它單視功能的缺失，可以被能靈活扭轉(zhuǎn)的頭頸得到填補。貓頭鷹是夜晚活動的鳥類，它的眼睛適應(yīng)夜視，瞳孔對光的反應(yīng)所產(chǎn)生的收縮和擴大的時間比人少一半。瞳孔可以收縮得很小，而在夜間卻能張開得很大，讓盡量多的光線進(jìn)入眼內(nèi)，因此，在夜間光線非常暗淡的情況下也能看清東西。

鳥眼是一個極其精密而又復(fù)雜的感光器官，人們對它的整個感光傳遞到腦的整個線路還不十分清楚，但是，無疑要比目前人們所設(shè)計的任何電子系統(tǒng)都要復(fù)雜。對鳥眼的研究和模擬，對人們研制具有更好性能的光學(xué)儀器是有益的。例如，通過對鴿眼的研究，發(fā)現(xiàn)鴿眼的視網(wǎng)膜上分布有6種視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，分別抽取輸入到視網(wǎng)膜中圖像的6種特征，即：亮度、凸邊、垂直邊、邊緣、方向運動和水平邊等。此外，還發(fā)現(xiàn)有6種與之相應(yīng)的檢測器，檢測器把抽取的信號同時送入腦中的視覺中樞，其中方向運動檢測器只能對自上而下的運動物體產(chǎn)生反應(yīng)，而水平邊檢測器只對橫過感受域向上和向下的水平邊運動產(chǎn)生反應(yīng)。人們根據(jù)鴿眼的方向運動和水平邊檢測器，設(shè)計了電子鴿眼模型，它對一定方向運動物體的邊緣產(chǎn)生反應(yīng)，而對相反方向運動的物體沒有反應(yīng)。用電子鴿眼裝備雷達(dá)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)飛機或?qū)椀蕊w行物飛入國境時，監(jiān)測系統(tǒng)立即會發(fā)出警報，而對出鏡的飛行物體則沒有反應(yīng)。