动物对四周世界的视觉感知取决于它们的眼睛若何处置光线。好比,人类拥有三色视觉,换句话说,我们的眼睛拥有三品种型的视锥细胞,它们对红、绿和蓝三色十分敏感,那些颜色的组合为我们带来了丰硕多彩的视觉感触感染。我们的眼中还有一类感光细胞被称为视杆细胞,它们能够探测到极微弱的光,让我们在暗中中也能看见。其他动物的眼睛对光的处置则各不不异。一些生物只要两种感光细胞,那使它们会酿成部门色盲;一些生物拥有四种感光细胞,它们有才能看到人类无法看见的紫外线;还有一些以至能够探测到偏振光,也就是在统一个平面上振荡的光波。我们总想晓得,动物事实在想什么——若是你是一位宠物仆人,可能深有此感。遗憾的是,我们暂时还无法做到那一点,但我们确实能够测验考试透过动物的眼睛,看看它们眼中的世界是什么样的。那里有7种动物的“视觉模仿器”,或许能给你带来全新的视野和感触感染。做为“消费商”,在此允许我们停止一条“免责声明”:那只是一个初级版本,在一些情况下我们可能无法复原出实在的动物视觉,但部门原因也是你的眼睛构造和大脑的局限性。许多动物的视觉其实远超出人类的极限,那也恰是动物世界的奇奥之处。
Part.1
点击按钮,开启视觉模仿一种典型的曲解认为狗是色盲的,那种说法现实上其实不准确。狗的世界并非实正的灰黑白。狗的眼睛包罗两种视锥细胞,也就是说,它们应当拥有二色视觉,它们只能看见某些颜色。总的来说,狗能看见黄色、蓝色和灰色,但无法像我们一样分辨红色、紫色和绿色。对人类来说,彩虹的颜色是赤橙黄绿青蓝紫,而对狗来说,彩虹很有可能是深灰、深黄、浅黄、灰、浅蓝和深蓝色。此外,因为贫乏一种视锥细胞,它们分辨色彩明暗度的才能比人类要差得多。狗眼中的世界很像我们用某种“褪色滤镜”处置后的效果,应当没有我们看见的世界那么亮堂。Part.2
点击按钮,开启视觉模仿 点击按钮,开启视觉模仿猫的眼睛的根本构造现实上和人类的很类似,但猫的视觉适应了十分纷歧样的目标,所以,它们眼中的世界对我们来说可能有几分熟悉,但也有几分差别。做为捕食者,猫需要可以在光线很暗的情况下灵敏地感知运动。在暗中中,它们的目力比我们好得多,部门原因在于猫拥有更多视杆细胞。它们的卵形瞳孔在暗淡的光线下能够张得十分大。和其他夜间捕猎的动物一样,猫也有一层反光膜(tapetum lucidum),那是一层具有反射性的组织,能将抵达眼睛后部的光线反射回来,第二次穿过视网膜,使得光线有时机再次被视杆细胞吸收。那也是为什么照片中能够看到猫的眼睛在发光。不外相对人类而言,它们的视觉“牺牲”了更精细的细节和色彩的感知。好比,猫是个“近视眼”,我们站在10米远开外能看清的工具,它们可能需要走到约2米近的处所才气看得清。目前的研究认为,猫应该拥有二色视觉,它们眼中的视觉类似人类的红绿色盲。Part.3
点击按钮,开启视觉模仿你在“鸟类视觉模仿器”中看到的画面,现实上并非鸟类眼中的实在画面。严酷来说,我们很难用图像的体例间接模仿出实在的鸟类视觉,因为它们的视觉已经超出了人类的极限——我们既没有响应的视锥细胞,也没有相关的大脑神经元,让我们实正体验鸟类的视觉。鸟类拥有四色视觉,它们眼中的四种视锥细胞让它们有才能同时分辨红色、绿色、蓝色和紫外线。还有一个区别是,鸟类的视锥细胞包罗一小滴人类所不具备的“有色油”,那滴油就像相机镜头里的滤镜一样,让鸟类有才能分辨两种十分附近的颜色。上世纪70年代早期,研究人员在测试鸽子的色彩分辨才能时无意间发现,它们可以看见紫外线。随后的数十年间,人们越来越意识到,许多物种的鸟类不只可以看见紫外线,它们对紫外线的感知以至比可见光更为敏感。那种才能影响着鸟类生活的方方面面。此外,一些猛禽的目力比人类要灵敏得多。一只鹰的目力分辩率大约是人类的2.5倍。Part.4
点击按钮,开启视觉模仿蜗牛的视觉因物种而异,一些可能进化出了相对复杂的眼睛,一些可能是全盲的。但总的来说,描述通俗蜗牛的视觉似乎要容易得多,因为大大都蜗牛的眼睛构造十分简单和根本。那是因为它们大多其实不依赖于视觉来认识世界。通俗蜗牛的眼睛无法辨认任何颜色,缺乏晶状体构造,因而无法聚焦。它们的目力大致只能分辩出,身边是另一只蜗牛正在颠末,仍是一只捕食者正在靠近。大多物种的眼睛细胞排布成杯状构造,使它们有才能分辩光的标的目的。分辨差别强度的光的才能也能够帮忙它们爬向更暗的处所。Part.5
点击按钮,开启视觉模仿从那里起头,你可能需要运用一些想象力。成年大砗磲(chē qú)是完全静行的,它们往往附着在岩石或珊瑚上,柔嫩的身体边沿长着数百只小孔,那就是它们察看世界的眼睛。那些小孔眼睛是一个很深的杯子的外形,有一个狭小的启齿,但缺乏晶状体。虽然大砗磲对三种差别颜色的光很敏感,但它们无法将那些信息有效地连系起来。相反,它们眼中看到的是多彩但不明白的图像。然而,它们的眼睛可以探测到附近的活动,因而大砗磲能够通过喷射水来惊吓潜在的捕食者,或者封闭壳来庇护本身。Part.6
点击按钮,开启视觉模仿响尾蛇在白日有着低分辩率的色觉,然而到了晚上,它们的眼睛还有大量视杆细胞来加强视觉。但响尾蛇的不同凡响之处在于,它们拥有感知红外光的才能。与蝰蛇、蚺和蟒类似,响尾蛇拥有一种特殊的觉得东西,被称为颊窝(pit organ),也就是在长在眼睛和鼻孔之间一对小孔。每个窝中都有一层薄膜,能够探测热量。与那层膜相连的神经细胞中存在一种被称为TRPA1的神禁受体,它负责将红外光转化为神经信号。在人类身上,同样的受体味触发我们对某些辛辣食物(好比辣椒和芥末)的痛苦悲伤反响。但在蛇的身上,那种受体则会对附近猎物的热量做出反响。响尾蛇的大脑未来自颊窝的信息和来自眼睛的信息交融在一路,如许猎物的热成像就会与视觉图像堆叠。对我们来说,那很像透过红外相机察看世界。Part.7
点击按钮,开启视觉模仿通过甚足类动物(好比鱿鱼、章鱼或者鹦鹉螺)的眼睛看世界愈加需要极度丰硕的想象力。与脊椎动物比拟,那些海洋生物眼睛的进化走了一条完全差别的路,所以它们的视觉过程和我们的十分差别。乌贼的瞳孔外形类似W,它们的视觉比我们更模糊。虽然它们拥有一种难以想象的变色技巧,能够从米白色酿成血红色,或是眨眼间就会呈现条纹,但乌贼其实是一个彻头彻尾的色盲。但是,接下来的部门可能需要阐扬你的想象力了。乌贼的眼睛有一种感光细胞,能够看见灰度。另一对感光细胞则可以检测偏振。人类对偏振光的体验可能大多来自太阳眼镜,太阳镜可以通过滤除一个标的目的的光波来降低扎眼的阳光。但我们并没有感光细胞来检测光能否偏振。乌贼在皮肤上产生偏振图案,并可以以此交换。它们会从其他同伴身上看到明暗度差别的灰色和偏振信息叠加。参考文献:
[1] https://nautil.us/issue/11/light/how-animals-see-the-world[2] https://www.nhm.ac.uk/discover/how-do-other-animals-see-the-world.html[3] https://ethology.eu/the-dogs-color-vision-and-what-it-means-for-our-training/[4] https://sites.psu.edu/siowfa12/2012/10/03/fido-and-the-rainbow/[5] https://www.popsci.com/article/science/see-world-through-eyes-cat/[6] https://www.boredpanda.com/human-vs-bird-vision[7] https://www.nwf.org/Magazines/National-Wildlife/2012/AugSept/Animals/Bird-Vision[8]https://molluscfacts.tumblr.com/post/189355888224/what-does-a-snails-vision-look-like[9]https://www.nature.com/news/2010/100314/full/news.2010.122.html[10] https://phys.org/news/2012-02-cuttlefish-high-definition-polarization-vision.html图片来源:猫:Nickolay Lamm蜗牛:Pixabay大砗磲:nhm红外:Jennifer L. Torrance/The Jackson Laboratory乌贼:Dr Shelby Temple, University of Bristol文章来源:原理本文仅代表做者概念,不代表中国科普博览立场转载说明出处 未经受权不得转载转载受权、合做、投稿事宜,联络webmaster@kepu.net.cn中国科普博览是中科院科普云平台,由中科院计算机收集信息中心主办,依托中科院高端科学资本,努力于传布前沿科学常识,供给兴趣科教办事。点那里告诉我你在看