总有一些动物眼中的世界,让你觉得惊艳

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人眼中的世界和动物眼中的世界有何不同?杜克大学的一项研究告诉我们,大多数动物眼中的世界可能都比较模糊。比如下面这张就是几种常见生物,在不考虑色彩因素下的视力模拟图像:

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来源:杜克大学/Eugene Oliver

今年,杜克大学的研究人员在Trends in Ecology & Evolution上发布了一项研究,他们编制了600种生物的视觉感知估计值,结果发现大多数动物看到的细节都没有人类多,而且最敏锐的生物和最瞎的生物的视觉差距高达1万倍。

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虽然差距这么大,但并不表示我们看到的世界就更精彩。因为看东西并不只是由视力多好来决定的,颜色和视域也是影响眼睛观察世界的因素。对于人类来说,一些动物眼中的世界可能更加魔幻。

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左-人类的视觉,右-壁虎的视觉

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左-人类的视觉,右-砗磲蛤的视觉

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左-人类的视觉,右-蜘蛛的视觉

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左-人类的视觉,右-蜜蜂的视觉

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左-人类的视觉,右-蛇的视觉

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左-人类的视觉,右-兔子的视觉

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左-人类的视觉,右-海龟的视觉

当然,人类缺乏一些动物独有的感应器官,所以这些图不完全是动物们看到的世界,只是用一种我们能够理解的方式来表现而已。

下面这张图就是人类和猫主子看世界的对比。可以看出来,猫咪的世界比较模糊,细节和颜色更少,但是比人看到的视域更宽。

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上-人类的视觉,下-猫的视觉 /来源:Nickolay lamm

这是因为人类的眼睛拥有3种视锥细胞,每种细胞能分别感应三种颜色,分别是红、蓝、绿。物理课没睡觉的都知道,这就是光的三原色。通过这三种颜色的不同组合,我们就可以看到高达100万种的颜色。

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高达到底多少种颜色?

科学家们认为猫咪可能也具有三色视觉,但是它们的视锥细胞的数量和分布各不相同,因此根本无法和人类看到的色彩和饱满度相比。专家们推测猫咪只能分辨出很少的颜色,例如灰色、蓝色和黄色。

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左-人类的视觉,右-猫的视觉

除此之外,人类的眼睛是并排长在正前方的,而猫咪的眼睛则稍微向两侧展开,这就让它们看的比人类要宽一些。

说到了猫咪,自然要说到狗子。狂丸经常听到一种说法——狗子只能看到黑白的世界,其实狗子的世界并没有这么悲惨,它虽然和猫子一样是个「色盲」,但还是能看到颜色的。

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加利福尼亚大学曾经设计了一个实验来测试狗的色觉。他们让狗按三块板子,其中两块颜色一样,第三块不一样。狗子只有按到那个颜色不一样的板子才有好东西吃。这样就能测试出来狗能认出哪些颜色。

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最后实验表明,在狗的眼中世界就是由黄-蓝-灰三种颜色组成的。人类眼中的其他颜色,在它们看来也都是这三种,比如红色在狗子看来就是黄色。

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除此之外,狗和猫一样都是近视眼,视力不到人类的三分之一。根据一项针对狗定制的特殊测试表明,如果人类在23米处看不清的东西,狗在6米就看不到了。但是狗们对于运动中的物体极为敏感,也就是说,如果你突然去摸一把狗子的腰,很有可能会把它吓一跳。

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和猫狗们同样视力糟糕的还有马儿。它也无法感知红色和绿色,视力也只稍微比狗强一点。但是马儿却拥有陆上哺乳动物中最大的眼睛,由于这两颗大眼睛分别长在脸的两侧,所以它拥有极为宽阔的350度视域。

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意思就是,如果你把一匹马惹毛了的话,它不用扭头就能准确地给你一脚。

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但是眼睛的这种位置,也让马儿的正前方出现了一个盲区——它无法看到自己正前方的一小块区域。如果你听过那个想要在马儿跑,就在它前面放一个胡萝卜的故事,就会发现它其实有可能根本看不到一根完整的萝卜。

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马儿的这种特殊的宽阔视域,其实在鸟类中更加常见。而且从视觉敏锐度上来说,老鹰和其他猛禽堪称动物王国的视力之王。

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从体型上来说,一只10斤重的老鹰却拥有和人类一样大小的眼睛,但视力是人类的4到8倍。凭借超强的视力,它能从3公里远的地方发现一只小小的兔子。

老鹰之所以具有如此出色的视力,和它的眼睛结构有关。在捕食的时候,老鹰能够迅速调节眼部肌肉来改变自己的眼球曲率,这让它们在攻击过程中始终保持清晰的焦点。

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左-人类的视觉,右-鹰的视觉

而且,不同于人类每只眼睛的视网膜上只有一个中央凹,老鹰拥有两个凹槽。一个用来接收前侧视野里的物体像,另一个则接收正前方的物体像,这让老鹰的眼睛能够同时关注不同的事物。比如一边飞的时候既能看着前面的林木,也能盯着地上的一只的田鼠。

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鹰眼同时开启微距镜头+变焦镜头

除了视力超绝外,老鹰眼中的世界也比我们看到的更加生动和明亮。这是因为老鹰拥有的视锥细胞数量是人类的6-7倍。此外,它们还能看到紫外线,这让老鹰的捕食活动更加顺利。因为尿液中的磷含量很高,而磷在紫外线下会放光,所以老鹰能够顺着这条光带找到猎物的踪迹。

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这就是为什么不要随地小便

跟天上飞的、地上跑的相比,海洋生物眼里的世界更加独特,这可能是因为它们生活在一个和我们完全不一样的环境里。

首先由于长期生活在海洋里,一些动物似乎并不需要什么视力,比如说Diplopteraster multipes海星就基本上是一个瞎子。

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科学家们发现在这种海星的五个角的末端各有很多复眼,不过长期以来都无法确定它到底能不能看到东西。

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红点就是这种海星的眼睛 图片来源:哥本哈根大学

而最近哥本哈根大学的一项研究表明,这种「多眼」海星的确能看到一些模糊的图像,但是只能看到黑白色,而且它们的视力比人类差了500倍。

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这视力跟没有差不多吧

科学家们推测,这类海星的眼睛可能是用来接收同类发出的发光信号。信号内容主要是一些生殖信息,比方说给朋友发个微信定位加上「好吃,速来」这样子的内容。

一些鱼类的眼睛也能感应到紫外线,而且它们的眼睛更像一个凸透镜,所以整个世界除了中心点以外都是扭曲的。

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视力好的海洋动物一般都是是捕食者,比如说鲨鱼。虽然它们可能无法分辨出颜色,但是凭借视网膜后面的一种镜面晶体,鲨鱼在水底下的视力是人类的十倍,这种特殊结构能让鲨鱼在黑暗的水底看得更清楚。

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左-人类在水中的视觉,右-鲨鱼在水中的视觉

我们前面说过人类拥有的是三色视觉,那么十六色视觉是怎么样的呢?一类叫做Mantis Shrimps的虾就拥有12~16色视觉。也许你比较熟悉皮皮虾这个名字,皮皮虾就是Mantis Shrimps中的一种虾类。

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实际上,Mantis Shrimps拥有的是一种结构非常复杂的复眼,复眼里的每个小单位都能独立检测光线。凭借这个精密的结构,Mantis Shrimps还能自主调节视觉的敏感度来适应不同的环境。

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遗憾的是,如果没有相对应感应器官的话,我们根本无法理解Mantis Shrimps眼中的世界真正长什么样。因为16色视觉对于只有三色视觉的人类来说实在是太丰富了,就如同我们无法理解四维宇宙长什么样。

总之,面对同一个世界,一万种生物就有可能看到一万种不同的风景,而其中还有不少画面超越了我们的脑洞。所以说,大自然的神奇,真的是要远比我们想象中的还要魔幻。

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