子非鱼,安知鱼之乐?一样的事理,你非猫头鹰,怎么晓得猫头鹰看到的详细是什么样子?
但是我们能够比力一下视觉系统的一些不同来猜一猜。
我们晓得一般视觉需要两种细胞:一是负责感知颜色的视锥细胞,人类的视锥细胞次要就有三种,别离来感知红、绿、蓝三种颜色;另一个是感知明暗的视杆细胞。
而猫头鹰的眼睛为了能快速识别夜间的小动物发作了超等的特化:它丧失掉了良多视锥细胞,同时没有一般的中央凹构造,那就意味着它眼睛分辩率会比力差。但相对应的它眼睛里满是视杆细胞,那就带来了超强的感光才能。
而它们的眼睛构造会构成弯曲角度更大的晶状体和眼角膜,如许它们焦距更短,来得到更高的视觉灵敏度,所以像猫头鹰如许的眼睛往往是呈管状的凸起。
同时剖解还发现,它们有着十分丰硕的神经毗连,能够想见它整一套视觉系统:从眼睛到大脑,都是为快速在暗中中识别猎物筹办的[1]。
a 猫头鹰的眼睛构造 b和雀形目比拟猫头鹰头部的构造,能够看到眼睛非分特别的增大凸起天鹅(左)和猫头鹰(右)眼睛构造的区别有研究统计了差别亮堂度前提下,谷仓猫头鹰的视觉分辩率的改动,以及和其他物种的比力。能够看到(下图),大部分物种跟着从白日到晚上(从右到左)视觉分辩率是会显著下降的,好比鸽子(pigeon)、人类(human)和鹰(Falcon),比拟之下,夜行的猫和谷仓猫头鹰(Barn owl)固然白日的视觉分辩力不如人类等等日行性动物,但是跟着夜晚降临,它们的视觉分辩率变革不大[2]。
当然,差别动物其实有差别的眼睛构造改动来适应暗中情况[3]。
好比深海的乌贼(Architeuthis dux)会构成超大的瞳孔来获取更多的光源,19世纪末捕捉的一具深海乌贼标本,它的瞳孔大约有10厘米(差不多你的拳头那么大的瞳孔),如许才气适应深海乌黑的情况。类似的还有金枪鱼等等深海鱼,也有庞大的瞳孔
还好比同为灵长类的猫头鹰猴(Aotus trivirgatus),固然灵长类为了获得生果进化出了三色色觉(刚刚讲到的人类的红绿蓝),但是猫头鹰猴丧失了那个才能,转而是构成以视杆细胞为主的视觉系统,来适应夜行的生活。
有的深海鱼类,以及夜行性鸟类油鸱,眼睛里的视杆细胞还会分层散布,可能是通过叠加更多层的视杆细胞,来进步对光线感知的灵敏水平。
某些深海鱼类眼睛视杆细胞的散布而节肢动物,好比夜行虫豸或者深海虾蟹,则利用的是另一套,基于复眼演化出来的系统——堆叠眼(reflecting superposition compound eye)。
我们晓得复眼是多个小的角膜晶状体构成,来获取多角度的信息。而那个堆叠眼,则是在此根底上,讲多个复眼搜集到的信息汇总到一个感光细胞上,以此来叠加视觉信息,获得更高的视觉敏感度。
A为类似人类如许的眼睛构造,B为复眼,而C为堆叠眼若是考虑那么多品种的情况适应,非要说它们看到的世界是怎么样的,可能想象起来有点困难了。
参考^Martin G R. What drives bird vision? Bill control and predator detection overshadow flight[J]. Frontiers in neuroscience, 2017, 11: 619.^Orlowski J, Harmening W, Wagner H. Night vision in barn owls: visual acuity and contrast sensitivity under dark adaptation[J]. Journal of vision, 2012, 12(13): 4-4.^Warrant E. Vision in the dimmest habitats on earth[J]. Journal of Comparative Physiology A, 2004, 190(10): 765-789.