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        動物眼中的五彩世界

        2016-08-02 01:21:02
        大自然探索 2016年5期
        關(guān)鍵詞:響尾蛇視錐墨魚

        生物了解周圍世界的視覺感知能力取決于眼睛。在動物中,有一些可能是部分色盲,但在某些方面,它們的視覺能力比我們?nèi)祟愐獜姷枚?。人類是三色視者,視網(wǎng)膜上有三種類型的光感受器,稱為視錐細胞,可分別感知紅色、綠色和藍色。還有一種不同類型的視覺細胞,被稱為視桿細胞,可檢測到少量的光線,讓我們在黑暗中也能看清東西。

        但許多動物的感光過程與我們不同,有的生物只有兩種類型的視錐細胞,導致它們部分色盲,有的動物則有四種視錐細胞,因此擁有人類沒有的一種視覺能力,它們能夠看到紫外光,還有的動物可以看到偏振光。

        蜜蜂

        像人類一樣,蜜蜂是三色視者,但與人類擁有紅、綠、藍三色感光細胞不同的是,它們的三色視錐細胞分別是對黃色、藍色和紫外光敏感的光感受器。因此,蜜蜂擁有著能看到紫外線的能力,通過這種能力蜜蜂可以辨別花瓣外形,引導它們尋找蜜源采集花蜜。

        另外,與人類眼睛不同的是,蜜蜂的眼睛是由成千上萬個小眼構(gòu)成的復眼,在蜜蜂的視野中,每個“小眼”都代表一個“像素”,蜜蜂的復眼機制雖然強大,但它為此付出的代價是,蜜蜂眼睛的分辨率極低,因此它們的視力也非常模糊。

        與人類不同的是,貓是二色視者,它們的視網(wǎng)膜上只有兩種視錐細胞,因此它們眼中的世界類似于人類紅綠色盲癥者眼中的視景。

        貓的視力的分辨率比我們?nèi)祟惖停@意味著它眼中看到的物體比較模糊,沒有我們那么清晰。人類視網(wǎng)膜中心有著密集的視錐細胞,是視覺能力最好的物種之一。貓在白天視力很差,視物模糊度是我們的6倍。但貓在夜晚的視物能力卻比人類要出色得多。在月光下,人類與貓的視覺能力會來個360度的大逆轉(zhuǎn)。

        鳥類

        與人類不一樣的是,鳥類是四色視者。四種類型的視錐細胞讓它們不但能看到人類能看到的紅色、綠色和藍色,還能看到人類看不見的紫外光。其中一些猛禽的視力比人類還要銳利許多,如在天上飛翔的體型龐大的鷹,它們的視物清晰度是我們?nèi)祟惖?.5倍。

        不過,雖然我們既不能將我們視力的清晰度提高,也無法像鳥類那樣能看到紫外光,但是我們可以借助人類發(fā)明創(chuàng)造的力量來提高這些能力。例如,我們能夠用望遠鏡觀察只有鷹眼才能辨別的遠處物體的細節(jié),利用照相技術(shù)將紫外線轉(zhuǎn)化為我們的眼睛可以看到的顏色。如果沒有這樣的技術(shù),我們也許根本無法體驗鷹眼中的世界究竟會是什么樣的。

        墨魚

        通過頭足類動物的眼睛看世界,需要不一般的想象力。墨魚(烏賊)、章魚或鸚鵡螺這類海洋生物的眼睛進化之路與脊椎動物大相徑庭,因此它們的視覺處理過程與我們是完全不同的。例如,頭足類動物的眼睛沒有盲點,墨魚眼睛瞳孔的形狀像字母W,當它在海里捕捉獵物的時候,樣子看起來非常怪異可怕。

        盡管擁有這種獨特的狩獵本領(lǐng),墨魚的視力卻仍然比我們?nèi)祟愐:枚?。另外,盡管墨魚有著令人驚嘆的瞬間變換身體顏色的本領(lǐng),但它們自己卻看不到世界的五彩繽紛,因為它們是完全的色盲。

        墨魚的眼睛里只有一種感光受體,從它們的眼中看出去的世界是一片灰蒙蒙的。但墨魚有一對可以感知偏振光的光感受器,可以通過皮膚上偏振光圖案的變化與同伴進行交流,它們能夠解讀彼此皮膚上覆蓋著的灰色條紋偏振光信息,這與響尾蛇的紅外線感知能力有著異曲同工之妙。

        響尾蛇

        白天的響尾蛇是低分辨率色覺動物,但它們擁有的大量視桿細胞卻可極大地提高它們在晚上的視覺能力。而響尾蛇最與眾不同的視覺能力還在于它們能夠感知紅外線。與毒蛇和蟒蛇一樣,響尾蛇擁有一種特殊的感覺器官,這就是存在于兩側(cè)眼睛和吻端之間面頰部的窩狀器官——頰窩,以及其后的神經(jīng)系統(tǒng)。在這兩個小小凹坑中有一層薄膜,可感知到熱能的微妙變化。響尾蛇能夠通過這種神經(jīng)受體發(fā)現(xiàn)在附近活動的獵物。

        響尾蛇的大腦將頰窩器官獲得的信息與眼睛看到影像合并在一起,在它的視網(wǎng)膜上形成所視獵物的熱敏圖像。

        人類想要看到響尾蛇眼中看到的世界大約是怎么樣的,其實也不難,通過紅外攝像頭就可以了。

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