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2023-07-06 14:11:07紅色皇后
中學(xué)生天地(A版) 2023年6期
紅色皇后
說起“夜貓子”，我們會想到貓、貓頭鷹和晚上不睡早上不起的人。雖然人類的夜晚已經(jīng)燈火通明，我們多少還是把熬夜行為視作另類。其實在哺乳動物中，晚上睡、早上起才是特殊情況。
在中生代，統(tǒng)治環(huán)境的大型動物是恐龍等爬行類動物，哺乳動物大多體型很小、夜間活動，這樣才能躲開在白天活動的恐龍。所以，我們的老祖先其實是“夜貓子”。而哺乳動物的很多特征，都體現(xiàn)出夜間生活對進(jìn)化的影響，比如溫血（在寒冷的夜間保持活力），皮膚和眼睛防紫外線的部分能力消失，但最為典型的例子是眼睛。
你的“夜眼”我的“晝眼”好像不一樣
明亮的白天和無月的黑夜，亮度差距達(dá)到驚人的一億倍。所以，在夜間生活，眼睛很關(guān)鍵。在夜間活動的鳥類和蜥蜴，角膜面積比較大，而在白天活動的鳥類和蜥蜴，眼球的長度（從眼球里面到外面）更長。
如果把眼睛想象成老式照相機(jī)，那么角膜就是照相機(jī)鏡頭，而視網(wǎng)膜就是膠卷。光線要通過角膜投到視網(wǎng)膜上，才能看到東西。角膜越大，照進(jìn)眼睛的光越多；眼球越長，投在視網(wǎng)膜上的圖像面積越大，看到的細(xì)節(jié)也就越多。所以“夜眼”著重于對光的敏感度，而“晝眼”著重于看得清楚。
哺乳動物的眼睛又是怎樣的呢？人類和一些靈長類近親，比如大多數(shù)種類的猴子，擁有“晝眼”——眼球長，看得清楚。而其他獸類，不管是不是在夜間活動的，都長著“夜眼”——角膜大，對光敏感。在白天活動的其他獸類，可以通過縮小瞳孔來減少進(jìn)光量，所以不用把角膜變小。
雖然中國有六億人近視，但要說到視野的清晰度，我們在哺乳類里還是數(shù)一數(shù)二的。當(dāng)然這是以“晝眼”的標(biāo)準(zhǔn)來衡量的，如果按照貓的標(biāo)準(zhǔn)，我們就是夜里的“睜眼瞎”了。
兩眼朝前竟有這樣的好處
另一個值得注意的特征，是眼睛的位置。說到貓頭鷹，你就會想到兩個直勾勾盯著你的大眼珠子。而白天活動的鳥，幾乎都是兩只眼睛長在腦袋兩邊的。
兩只眼睛盯著同一個地方，能夠形成判斷物體遠(yuǎn)近的立體視覺。食肉的哺乳動物，比如貓，就有兩只朝前的眼睛。貓頭鷹是捕食者，雙眼朝前能判斷獵物的距離，要不然怎么叫“貓”頭鷹呢？
兩眼朝前，視野重疊，能捕捉更多的光，有利于增強(qiáng)夜視力，這對夜間活動的哺乳動物是有利的。這也是我們夜行性的老祖先留下來的一個印記。
夜間生活對哺乳動物眼睛的另一個改變，是“這題不會，就放棄”。晝夜的亮度差別擺在那里，無論怎樣提升視力條件，也不可能像白天那樣看得清楚，索性放棄視力，發(fā)展其他感覺。許多哺乳動物的視覺相當(dāng)差，眼睛小，視神經(jīng)弱。作為補(bǔ)償，它們的嗅覺和聽覺更加敏感，并進(jìn)化出一種特殊的毛發(fā)——觸覺胡須。須根部具有敏感的觸覺神經(jīng)，讓胡須具有盲杖的作用。
早期的靈長類動物也是夜行性動物，但它們是依賴視覺的捕食者，在樹枝間捕捉昆蟲，所以它們進(jìn)化出了大眼睛和不錯的視力，這種能力為后代所繼承。恐龍滅絕之后，被子植物繁茂起來，一些原始的靈長類動物轉(zhuǎn)向白天活動，以被子植物為食，逐漸演化出適應(yīng)白天的眼睛，從而造就了我們這樣的“異類”。
人類，獸類色盲里的“漏網(wǎng)之魚”
復(fù)習(xí)一下前面的內(nèi)容：我們能看到東西，是因為光照在了視網(wǎng)膜上。視網(wǎng)膜上有兩種細(xì)胞，一種感應(yīng)弱光的視桿細(xì)胞，一種感應(yīng)強(qiáng)光的視錐細(xì)胞，視錐細(xì)胞上附著特殊的蛋白質(zhì)，叫視蛋白。不同的視蛋白對不同顏色的光敏感，決定了動物能看到什么顏色。
在恐龍時代之前的古生代，我們的老祖宗還是魚，它們進(jìn)化出了四種視蛋白?，F(xiàn)在的很多脊椎動物，比如魚和鳥類，仍然保留了四種視蛋白，也就是說，它們能看到很多顏色的光。而哺乳類動物習(xí)慣了夜間生活，這使它們更多地依賴感應(yīng)弱光的視桿細(xì)胞，感應(yīng)強(qiáng)光的能力連同色覺被嚴(yán)重削弱了。
大多數(shù)獸類只有兩種視蛋白，可以說它們都是色盲，比如貓。這也是為什么大部分獸類不像鳥和魚那樣絢麗多彩的主要原因，擁有色覺的鳥和魚能像打旗語一樣通過顏色跟同類交流，而色盲獸類沒有這個功能。
但凡事都有例外。一些猴子和所有的猿（包括無毛的猿，也就是我們）具有三種視蛋白，分別對應(yīng)紅、綠、藍(lán)三種光，這三種顏色的光可以組成我們所能看到的所有顏色。為什么我們這么特別？一個常見的解釋是，靈長類要識別成熟的果子，而果子通過變成鮮艷的顏色，吸引猿猴和鳥吃掉它，以此傳播種子。
順便一提，靈長目里還有兩類真正的“怪物”：夜猴科和眼鏡猴科。它們在夜間活動，長著朝前的大眼睛，活像貓頭鷹。夜猴的英文名就是owl monkey（貓頭鷹猴）。你可能會以為它們保留了“夜貓子”老祖先的遺產(chǎn)，但它們其實是靈長類進(jìn)化到白天生活之后，又轉(zhuǎn)為夜間生活的“逆行者”。
夜猴和眼鏡猴的眼睛重新變成了適應(yīng)夜間的形式，視錐細(xì)胞很少，視桿細(xì)胞很多，適合在弱光下視物。為了增加進(jìn)入眼睛的光，它們的眼睛極端擴(kuò)大，眼鏡猴的眼球體積甚至比胃還大。眼鏡猴才是真正的“夜貓子”，我們這些“熬夜黨”只能甘拜下風(fēng)。
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在中生代，統(tǒng)治環(huán)境的大型動物是恐龍等爬行類動物，哺乳動物大多體型很小、夜間活動，這樣才能躲開在白天活動的恐龍。所以，我們的老祖先其實是“夜貓子”。而哺乳動物的很多特征，都體現(xiàn)出夜間生活對進(jìn)化的影響，比如溫血（在寒冷的夜間保持活力），皮膚和眼睛防紫外線的部分能力消失，但最為典型的例子是眼睛。
你的“夜眼”我的“晝眼”好像不一樣
明亮的白天和無月的黑夜，亮度差距達(dá)到驚人的一億倍。所以，在夜間生活，眼睛很關(guān)鍵。在夜間活動的鳥類和蜥蜴，角膜面積比較大，而在白天活動的鳥類和蜥蜴，眼球的長度（從眼球里面到外面）更長。
如果把眼睛想象成老式照相機(jī)，那么角膜就是照相機(jī)鏡頭，而視網(wǎng)膜就是膠卷。光線要通過角膜投到視網(wǎng)膜上，才能看到東西。角膜越大，照進(jìn)眼睛的光越多；眼球越長，投在視網(wǎng)膜上的圖像面積越大，看到的細(xì)節(jié)也就越多。所以“夜眼”著重于對光的敏感度，而“晝眼”著重于看得清楚。
哺乳動物的眼睛又是怎樣的呢？人類和一些靈長類近親，比如大多數(shù)種類的猴子，擁有“晝眼”——眼球長，看得清楚。而其他獸類，不管是不是在夜間活動的，都長著“夜眼”——角膜大，對光敏感。在白天活動的其他獸類，可以通過縮小瞳孔來減少進(jìn)光量，所以不用把角膜變小。
雖然中國有六億人近視，但要說到視野的清晰度，我們在哺乳類里還是數(shù)一數(shù)二的。當(dāng)然這是以“晝眼”的標(biāo)準(zhǔn)來衡量的，如果按照貓的標(biāo)準(zhǔn)，我們就是夜里的“睜眼瞎”了。
兩眼朝前竟有這樣的好處
另一個值得注意的特征，是眼睛的位置。說到貓頭鷹，你就會想到兩個直勾勾盯著你的大眼珠子。而白天活動的鳥，幾乎都是兩只眼睛長在腦袋兩邊的。
兩只眼睛盯著同一個地方，能夠形成判斷物體遠(yuǎn)近的立體視覺。食肉的哺乳動物，比如貓，就有兩只朝前的眼睛。貓頭鷹是捕食者，雙眼朝前能判斷獵物的距離，要不然怎么叫“貓”頭鷹呢？
兩眼朝前，視野重疊，能捕捉更多的光，有利于增強(qiáng)夜視力，這對夜間活動的哺乳動物是有利的。這也是我們夜行性的老祖先留下來的一個印記。
夜間生活對哺乳動物眼睛的另一個改變，是“這題不會，就放棄”。晝夜的亮度差別擺在那里，無論怎樣提升視力條件，也不可能像白天那樣看得清楚，索性放棄視力，發(fā)展其他感覺。許多哺乳動物的視覺相當(dāng)差，眼睛小，視神經(jīng)弱。作為補(bǔ)償，它們的嗅覺和聽覺更加敏感，并進(jìn)化出一種特殊的毛發(fā)——觸覺胡須。須根部具有敏感的觸覺神經(jīng)，讓胡須具有盲杖的作用。
早期的靈長類動物也是夜行性動物，但它們是依賴視覺的捕食者，在樹枝間捕捉昆蟲，所以它們進(jìn)化出了大眼睛和不錯的視力，這種能力為后代所繼承。恐龍滅絕之后，被子植物繁茂起來，一些原始的靈長類動物轉(zhuǎn)向白天活動，以被子植物為食，逐漸演化出適應(yīng)白天的眼睛，從而造就了我們這樣的“異類”。
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夜猴和眼鏡猴的眼睛重新變成了適應(yīng)夜間的形式，視錐細(xì)胞很少，視桿細(xì)胞很多，適合在弱光下視物。為了增加進(jìn)入眼睛的光，它們的眼睛極端擴(kuò)大，眼鏡猴的眼球體積甚至比胃還大。眼鏡猴才是真正的“夜貓子”，我們這些“熬夜黨”只能甘拜下風(fēng)。
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