給貓狗買玩具球
該買紅色的還是綠色的?
相信絕大部分“鏟屎官”
都曾糾結過這個問題
實際上
在它們眼中
這兩個球并沒有什麼區别
貓狗竟是“色盲”?
在人們的印象中,貓狗都有着遠超人類的視覺能力,但事實上它們連顔色都分不清。為什麼?有一個概念叫做“彩色視覺”,也叫“色覺”“辨色力”,即顔色感知的能力,本質上就是我們對于不同波長的光的感知能力。
當一道白光經過三棱鏡,會被分拆成一條彩色的光譜,不同波長的光次第排列,波長從長到短依次是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。
我們之所以能夠識别不同顔色之間的差别,是因為我們眼中的視錐細胞。我們的視網膜上有三種不同的視錐細胞,它們對于不同波長的光的敏感程度不同,一般叫做藍光、綠光和紅光的受體。正是這三個受體互相拮抗、互相配合,才讓我們看見了七彩的世界。
然而和人類相比,貓和狗都少了一種視錐細胞,隻有長短兩型,分别對藍紫色的光和黃綠色的光敏感。這種情況和人類中罹患紅綠色盲的患者非常類似,因此玩具球到底是紅色還是綠色,它們無法區分。
但是在昏暗的環境中,它們的視野卻非常明亮。這是因為視網膜上還有一種光學感受器,叫視杆細胞,對光線十分敏感。在貓狗的視網膜上分布着比人類多得多的視杆細胞,這也是為什麼在關燈之後,它們依然能在漆黑的房間裡熟練地“跑酷”。
鳥類——“四色視覺者”
在我們同情貓狗眼裡的世界不夠多彩的時候,或許窗口的麻雀們也同情着我們。
如果說我們人類是“三色視覺者”,那麼絕大多數鳥類都是“四色視覺者”。和人類相比,鳥類除了有紅綠藍三類顔色受體之外,還有一類響應更短波長的視錐細胞,在大部分鳥類中,它們的響應峰值甚至落到了紫外線的範圍裡。
新的視錐細胞的存在,讓鳥類對于顔色的感知增加了一個維度。我們眼中灰撲撲的物體,可能在鳥類的眼裡光彩奪目,這就像是狗狗眼裡黃色的東西,在我們看來卻大紅大綠一樣。
在鳥類的視錐細胞中還有一種高級的結構,是我們哺乳動物中所沒有的,在鳥類視錐細胞内,有一個小小的油滴,起到濾鏡的作用,讓視錐細胞的色彩識别更加精确。科學家在鳥類的視錐細胞中總共發現了六種不同顔色的小油滴。
當然,不是所有鳥類都擁有四色視覺。貓頭鷹的視網膜裡視錐細胞的數量就非常少,所以貓頭鷹的視覺很有可能是接近單色的——這點倒是和貓一樣了。
壁虎——多彩的“夜生活”
在高分辨率和色彩之間,很多夜行性動物,包括貓和貓頭鷹都選擇了前者。但是壁虎卻表示:“我全都要。”
頭盔守宮(Tarentolachazaliae),一種夜行性的壁虎,在昏暗的月光下對于色彩的識别能力是同等條件下人的350倍。在它們的視網膜上,密密麻麻排布的滿是三種對綠色、藍色與紫外線敏感的視錐細胞。
圖片來源:百度百科
壁虎眼睛優異的光學性能使得它們在夜間也能感受世界的多彩,科學家推測可能是日行性蜥蜴為了适應新的環境,改造出了更适用于夜晚的視覺系統。
章魚——五彩斑斓的“色盲”
烏賊、章魚這些頭足動物的眼睛和我們的眼睛看似結構相近。
從某種程度上來說,烏賊的眼睛可能比脊椎動物的更加“合理”。脊椎動物的視覺神經纖維位于視網膜的前側,因此成像時無法避免的會出現“視覺盲點”。
✎ 科普知多D
捂住左眼,正對畫面,慢慢靠近加号,再慢慢遠離約一臂距離,重複此操作,你會發現,移到某個位置時,圓點消失了,這裡就是你眼睛的盲點。
而烏賊和章魚的視覺神經纖維位于視網膜的後側,直接無縫聚成視神經,完全不影響成像,也沒有盲點。
脊椎動物和章魚的眼内結構,可以看到章魚的視覺神經纖維位于視網膜的後側。
圖片來源:維基百科
但在色覺方面,人們通常認為頭足動物的眼睛隻能看到黑白和灰度。如果在烏賊的變色習性面前,科學家心生疑問:既然它看不見顔色,那它是怎樣把自己的顔色變得和環境一樣,又如何在同樣是色盲的異性面前誇耀自己的多彩呢?
面對這樣的矛盾,科學家指出,烏賊章魚們可能也是會有彩色視覺的,秘密就藏在它們奇形怪狀的瞳孔上。
脊椎動物的瞳孔大多數是圓形的,而烏賊們的瞳孔完全反其道而行,U形的、W形的不一而足,這樣的瞳孔很難在視網膜上形成簡單清晰的影像,還會因為光線波長的不一緻,在圖像的邊緣形成多彩的暈影。
但是,隻要有足夠的“算力”,這些暈影的圖樣依然可以精确地還原出物體本身的顔色,當然這對顔色本身也有一定的要求。如果是單一的顔色,或者明度相近的兩個顔色,就難以形成明顯的暈影,這也是為什麼有一部分研究報道稱烏賊沒有彩色視覺,而實際上,烏賊擅長識别的是明暗交界處的色彩。
蝦蛄——“炸裂”的色覺
蝦蛄(Stomatopoda),俗稱“皮皮蝦”,可能是地球上彩色視覺最複雜的一群動物,因為它們的眼中竟然擁有多達12到16種不同的光學感受器!
我們完全無法想象它們眼裡的彩虹是什麼樣的“炸裂”效果,且不說十幾維的可見光、紫外光混合在一起,它們甚至還能感知到圓偏振光——它們至今依然是唯一擁有這種特殊能力的類群。
如此複雜的彩色視覺,一方面可以為它們小小的腦子節約寶貴的算力,一方面也為它們提供了更加豐富的秘密溝通方式。每個住着蝦蛄的洞的門口可能都寫着大大的“有人勿擾”,隻不過它們的天敵、獵物,以及我們,都看不見罷了。
每種動物都有着它們感知世界的方法
套用我們的視界
對于我們或它們
其實都是毫無必要的噢
來源:科普中國
轉載來源:廣東科普
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