人為什么長兩只眼?
人為什么長兩只眼睛?長一只行不行?人的兩只眼睛為什么一定要長在頭部正前方,長在兩側(cè)行不行?兩只眼睛不同時使用行不行?這些問題早己引起了科學家們的興趣。
眼是一種感覺器官,眼的視網(wǎng)膜能感受光,但它得到的只是一個沒有立體深度的平面圖像,無法把客觀的立體世界真實地反映出來。當人用兩只眼睛注視景物時,由于兩眼是從兩個不同位置和角度掃描景物,于是景物在兩眼視網(wǎng)膜上的成像并不相同,會產(chǎn)生能感知三維空間的各種物體遠近前后、高低深淺和凹凸的立體視覺功能,從而達到了適應環(huán)境、尋找食物、防衛(wèi)敵害、以求生存的目的。
人雖然長有兩只眼睛,如果不能形成視差,還是無法獲得立體感。因為雙眼視差和眼軸分開角度有很大關系。許多動物由于雙眼位于頭部兩側(cè),不能形成視差,所以立體感很差,甚至沒有。實驗證明,鵝就沒有立體感。人和靈長類動物之所以兩眼長在頭部正前方,雙眼軸分開約5度,就是為了獲得合適的視差。
人在任何時候都是同時使用兩眼視物,兩眼同步運動。大腦把左右眼傳入的兩個平面圖像合二為一,形成雙眼視覺。雙眼視覺比單眼視覺優(yōu)越得多,主要表現(xiàn)為:能感受三維空間;視敏度提高,視野范圍擴大,并填補了生理盲點的缺陷。
人類的視力范圍是否能擴大?
眼睛之所以能看見東西,光起了很大的作用。比如你在看書的時候,是光先照射到書上,再由書把光反射到你的視網(wǎng)膜上。因為視網(wǎng)膜上有感光細胞,能把光線的刺激轉(zhuǎn)變成神經(jīng)信息,通過神經(jīng)將這些信息傳遞給你的大腦,這樣就形成了視覺。有些光人眼是看不見的。在物理學中,光是一種電磁波,它的波長范圍從幾納米到1微米左右。在這個范圍中有各種各樣的光,人眼所能看見的只是其中極小的一部分,稱為可見光。它的波長范圍介于380~780納米之間。我們?nèi)粘R姷降陌咨梢姽馐怯杉t、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色的光組成的,其中紫光的波長最短,短于紫光的稱為紫外線;紅光的波長最長,長于紅光的稱為紅外線。人眼是看不到紫外線和紅外線的。
不過,人們可以通過儀器利用紅外線完成很多特殊的任務。如在重要場所安裝紅外探測器,用人眼無法看見的紅外線在周圍形成嚴密的保護網(wǎng),一旦有人想通過保護網(wǎng),就會被發(fā)現(xiàn)或立即觸發(fā)報警器。以紅外線作為照明光源來進行攝影,可以拍攝肉眼無法看見的景物,特別是用于完全黑暗環(huán)境下的拍攝。夜視儀、夜視望遠鏡和紅外線望遠鏡也是利用同樣的原理制造的,可以在全黑或有微光的夜晚進行觀測。紫外線可以用在醫(yī)學上,人們常用紫外線進行殺菌消毒,治療皮膚病和軟骨病等。驗鈔燈也是利用紫外線來顯現(xiàn)熒光圖案和熒光文字的。
人類的視力范圍是否可以擴大?生物學家發(fā)現(xiàn),很多種老鼠能看見紫外線,但它們看不見紅色。能否讓老鼠也能看見紅色?美國的一些研究人員給實驗鼠植入了一種能對紅光起反應的人的長波感光基因。結(jié)果,這種基因使實驗鼠識別光的范圍大大增加,能看見哺乳動物可看到的最大范圍的色彩,比人類能看到的色彩范圍還寬20%。研究人員想通過進一步研究,看看是否可能擴大人類對色彩的視覺范圍,使人類也能看見紅外線和紫外線。
動物視覺與人眼視覺的差異
跟我們許多人傳統(tǒng)想法不同的是,許多野生動物的視覺跟人類的視覺有很大的差異,它們眼中看到的物體跟我們看到的景象經(jīng)常會有所不同,它們周圍的世界或許不像我們見到的那么豐富多彩,它們只看到它們想看的東西,對不相關的東西常常視而不見,這是最有效率的視覺模式,不會因為看到無關的東西而分心。
視覺應該被分成對物體細節(jié)、色彩、距離的辨別能力,視野開闊的程度,對光線的敏感程度以及用目光集中注意力的能力等等多個方面。上述各項能力均出色的動物種類并不是很多的,很多視力出色的動物對色彩的感覺卻出奇地差,還有不少動物只能分辨運動著的物體,而對近在咫尺的物體視而不見。已知鳥類和魚類中具有斑斕色彩的種類大多具有很好的色彩感覺,雖然不乏色盲的例子,但是雄鳥和雄魚用鮮艷的色彩吸引異性本身就能說明問題。
動物的視覺差異很大,如哺乳動物中大多數(shù)食草動物視力一般,基本色盲,無立體視覺;大多數(shù)食肉動物視力很好,有立體視覺,但基本屬于色盲;大多數(shù)靈長類動物視力較好,有立體視覺,能分辨顏色;絕大多數(shù)鳥類視力很好,有立體視覺,分辨顏色能力很強,且有雙重調(diào)節(jié)焦距的功能;爬行動物、兩棲動物、魚類視力都不太好,且大多數(shù)為色盲;昆蟲則視力較差,僅能分辨出近距離的物體,但對移動的物體反應很快。