译者:sibyl玥 原文地址:nautil.us

一些动物,包括你的宠物在内,可能多少都有点色盲,但是在某些方面,它们的视力可不比你差。生物对周围世界的视觉感知取决于它们的眼睛对光的处理方式。人
类是三色视者——意思就是我们的眼睛拥有三种被称为“视锥细胞”的感光器,对红色,绿色和蓝色敏感。另一种被称为“视杆细胞”的感光器能感受弱光,让我们
在暗处也能看清物体。而动物对光有着不同的处理方式——一些生物只有两种感光器,使它们无法辨别部分颜色;有些生物拥有四种感光体,能够看见紫外钱;还有
一些能够分辨偏振光,即在一固定平面震动的光波。

从事视觉生理学研究的马里兰大学教授,Thomas Cronin说:“我们总认为我们能够猜出动物在想什么。”但是虽然猜测动物的想法只是个幻想,我们还是可以通过动物的眼睛来观察这个世界的。

(上图为猫眼中的世界,下图为人眼中的世界。后面的图也是这个顺序。)

瑞典隆德大学的动物学教授,《动物之眼(Animal Eyes)》的合著者,Dan-Eric Nilsson
说:“我们永远不会知道一只猫会有何经历。”但我们几乎能够见其所见。与人类不同,猫是二色视者;它们的视网膜中只有两种视锥细胞。Nilsson说,它
们眼中的世界与红绿色盲眼中的世界相似。要给猫眼中的世界制作模型,我们就得把所有红色或绿色的东西做成一个颜色。

猫眼的分辨率没有人类的高,这就意味着它们眼中的世界更加模糊。由于我们的视网膜中央挤满了视锥细胞,我们的视力水平位于动物界前列。
Nilsson说,比起人类,猫的昼视觉模糊了大约六倍,在上图中并没有显示出这一点。但是,由于猫比人拥有更多的视杆细胞,所以在月光下它们的优势就显
现了出来。

蜜蜂


人类一样,蜜蜂是三色视者。但是它们的三种感光器不是对红色、绿色和蓝色敏感,而是对黄色、蓝色和紫外线敏感。蜜蜂能看见紫外线的能力使得它们能够辨认花
瓣上的图案从而找到花蜜。Nilsson说,事实上,蜜蜂能分辨许多种紫外线光谱范围内的光线,所以“它们可能能分辨多种紫外线的颜色。”

与只有一对晶状体的人眼不同,蜜蜂复眼里有成千上万的晶状体,使其表面就像足球的表面一样;每一个晶状体都会在蜜蜂的眼里产生一个
“像素”。但这一视觉机制也是有代价的——蜜蜂眼睛的分辨率极低,所以他们眼中的世界是非常模糊的。Nilsson将这一设计称为“对眼睛可用空间的最愚
蠢的利用方式。”他说,如果人类也有复眼,并且其功能还与我们真正的眼睛一样好,那我们的每只复眼都得有呼啦圈那么宽。

上图并没有显示出蜜蜂的视力有多模糊——如果要显示出来的话,我们就几乎什么都看不清了。但是这张照片确实描绘出了我们无法看见的紫外线景象。

与人类不同,鸟类是四色视者。它们眼中的四种视锥细胞能让它们辨别红色、绿色、蓝色和紫外线。Nilsson说,一些肉食鸟的视力比人都好。一只巨鹰的视觉分辨率比我们高出大约2.5倍。


果Nilsson真能进到其他动物的脑袋里,“鸟类的应该会很有趣,”他这样说道。但是我们既不能拥有超出人类极限的分辨率,也不能看见紫外线——因为我
们并没有相应的感光器和脑神经元。我们能用双筒望远镜看清一只鹰能看清的远方物体,还能用照相机将紫外线转换为我们能够分辨的颜色,但是要是没有这些设
备,“人类是无法真正感受巨鹰眼中的世界的,”Nilsson这样说道。

响尾蛇 

响尾蛇白天对色彩的分辨力并不强,而在晚上其分辨率则有所加强,因为响尾蛇有许多视杆细胞。但响尾蛇的出众之处是它们能辨别红外线。与毒
蛇、大蟒和蟒蛇相似,响尾蛇拥有特殊的感知工具,即“窝器”——一对小孔,分别位于其眼睛与鼻孔之间的口鼻部的两边。旧金山加利福尼亚大学的生理学教
授,David
Julius说,在其窝器内有一层能感应温度的薄膜。他发现,在与这种薄膜相连的神经细胞上,有一种名为TRPA1的神经接受器,让蛇能够将红外线转化为
神经信号。人体内也有同样的接受器。在我们吃某些辛辣食物,比如芥末酱或芥末时,这种接收器就会让我们感到舌头刺痛。但是对蛇而言,这种接收器能检测到附
近猎物的体温。

响尾蛇的大脑会将窝器得到的信息与眼睛得到的信息相融合,这样一来猎物的热像就会和视觉图像相重合。Julius说要模拟蛇眼中的世界其实并不难——只要有一架红外摄像机就行了。

乌贼

要通过头足类动物,比如乌贼、章鱼或鹦鹉螺的眼睛看世界,这就需要我们充分发挥奇思妙想了。海洋生物眼睛的进化方式与脊椎动物不同,所以它们的图像处理机制与我们的大相径庭。比如,头足类动物的眼睛是没有盲点的。乌贼的瞳孔呈“W”形,使其在海中追捕食猎物时凶猛无比。

虽然乌贼的捕食能力强大,但是其视力并没有我们好。“它们看不清报纸上的小号字体,”Thomas Cronin说,“它们只能看清标题。”而且,虽然它们的变色能力强得让人难以置信——转眼之间就能从米黄色变为血红色或条纹图案——但是乌贼是彻彻底底的色盲。

Cronin说,乌贼的眼睛中的一种感光器使其眼中的世界呈灰色调,另外一对感光器感应的是偏振光。人类只有在佩戴太阳镜时才能感受偏振光:太阳镜正是通过过滤掉一种定向震动的光波来减少阳光的刺眼度的。但是与乌贼不同,我们并没有能够辨别偏振光的感光器。

乌贼能在体表产生偏振光图案与其他乌贼交流。与同类对视时,乌贼能看见带有偏振光信息的灰色调的世界,这与响尾蛇对红外线的感应相似。

“我认为,我们是可以进入狗,猫或猴子的大脑中去观看它们眼中的世界的,”Cronin
说,“因为他们的大脑与我们的相似。”但是像乌贼这样的动物与我们的进化差别太大了——它们的大脑和感知方式与我们有着天壤之别——使得我们永远都无法了
解他们的经历。Cronin 说:“我认为我们是无法进入它们的大脑的。”但是,他又补充道,“但是想象一下还是挺有趣的。”

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