|
猫、鹰、蜘蛛、苍蝇的眼睛 我时常在想这样一个问题，动物如何看待我们的世界，它们眼中的世界和我们看到的一样吗？我之前也问过很多人，可以说基本上每个人都无意中想到过这个有趣而深刻的问题，这其中还包括几个女孩子，所以好奇心人皆有之啊！我们今天就来讨论下这个话题，看看以下几种动物眼中的奇妙世界，满足下你的好奇心。通过研究动物们的感官将引发一个更加深刻的哲学问题，我们局限性的感官是否会造成我们认知上的障碍？
带着这个问题和好奇心我们开始探秘动物视觉之旅吧！先了解下我们动物都拥有的光线探测器。 光线探测器——视锥细胞和视杆细胞我们与从简单到复杂的各种生物共享这个世界，他们的特点和能力都各不相同。但是他们能看到和我们一样的世界吗？每个有机体都有不同的感觉器官。不同的动物和鸟类有不同类型的眼睛，有不同的图像处理能力。虽然有些动物是色盲，但有些动物却能比我们更细致地观察世界。有些动物能看到我们看不到的颜色，有些动物能以慢动作方式看世界。 我们对外部世界的视觉感知取决于我们的眼睛如何处理光线。人类是三色视觉–这意味着我们有三种被称为“视锥细胞”的光线感受器，可以观察红色、绿色和蓝色。还有另一种类型的感光细胞存在于我们的眼睛中，叫做“视杆细胞”，它能探测到少量的光线帮助我们在黑暗中观察事物，不过我们这个能力不提也罢，（题外话：大家评论下我们人类为何没有进化出夜视）而动物处理光的方式不同——有些动物只有两种光感受器(视锥细胞)，这使它们部分色盲;有些动物有四种视锥细胞，这使它们能够看到紫外线光谱;有些甚至可以检测到偏振光，即同一平面内的光振荡。一些动物有更多的视杆细胞，这使它们在黑暗中看得更清楚。有些鸟有双目，可以看见几英里外的微小物体。
虽然猜测动物的思维是一种幻想，但通过它们的眼睛看世界是有可能的。我们可以利用一些先进的设备来分析动物视觉系统的特性。 狗的视觉——红绿色盲 人的视角(左)-狗的视角(右) 与人类不同，狗只有两种锥体细胞，所以它们看不到我们看到的各种颜色。它们的锥体细胞对蓝色和黄色敏感，但对红色和绿色不敏感。他们的视力可以简称红绿色盲。然而，人们普遍认为狗只能看到灰色的阴影，这是不正确的。他们可以看到蓝色和黄色，对灰色的阴影不太敏感。 另外，他们的视觉分辨率低于人类。所以，他们可能看不到报纸上的小字。然而，他们可以阅读标题。人的视力是所有动物中最敏锐的，这要归功于视网膜中心紧密排列的视锥。狗狗能看清物体的距离大约是6米，而人类能看清23米，我们终于占到优势了，比狗强，哈哈！ 但我们不能因为这些限制而低估我们的小狗朋友。因为狗的周边视觉比我们的开阔。所以他们可以看到更广阔的空间（就是我们说的超广角），这有助于他们保护自己免受周围可能的威胁。他们有限的视觉增强了其他感官。他们有更高的嗅觉和更灵敏的耳朵，可以弥补视觉系统的所有限制。 猫视觉（我本人是个猫奴）——超广角人的视角(上)-猫的视角(下)，注意周边视觉区域（人家也是个超广角）
像狗一样，猫也是二色视觉；他们也只有两种锥形细胞。猫对红色和绿色也是色盲。为了复制猫的视觉，人们必须将红色或绿色的所有东西混合成一种颜色。 猫的视力也是一个较低的分辨率，因此他们看到的物体比我们稍微模糊。尽管它们在白天的视力很模糊，但在黑暗中却有更清晰的视力，这要归功于它们眼睛里有更多的视杆细胞。此外，猫比人类更容易学会快速的动作。人类的视野是180°，而猫的视野跨度高达200°。此外，猫的周边视觉更大。 事实证明，尽管猫的视力有限，但它确实在某些方面超过了人类的眼睛。 蛇的视觉——红外线接收器人的视角(左)-蛇的视角(右) 蛇的视觉因蛇而异。他们中的大多数人在白天有低分辨率的色彩视觉，在晚上有大量的杆状细胞以获得更清晰的视觉。虽然它们在白天的视力比较模糊，但它们很容易察觉到快速移动的物体。所以当一条毒蛇在你面前时，最好不要做一个“快速笨拙”的动作。 但让他们的视觉与众不同的是他们感知红外线的能力。大多数蛇，如毒蛇、响尾蛇、巨蟒和野猪，都能探测到热信号。它们有一种特殊的感官工具叫做“颊窝器官”，即鼻孔和眼睛之间的鼻口两侧的一对小孔。这些颊窝器官能够探测红外光（热信号），然后将其转化为神经信号并到达大脑。 蛇的大脑将来自颊窝器官的热信号与来自眼睛的信息融合在一起，这样猎物的热成像图就会覆盖在视觉图像上。所以，我们可以通过红外照相机很容易地了解蛇看到了什么。 鱼类视觉——和人眼相似人的视角(左)-鱼的视角(右) 鱼的眼睛有锥细胞和杆状细胞。像人类一样它们可以看到不同的颜色。有些鱼甚至能看到紫外线，有鱼对偏振光很敏感。 虽然鱼类的眼睛和脊椎动物的眼睛相似，但它们的视觉更圆。你可能在你的数码相机上看到过鱼眼效果。一些深海鱼类有大量的杆状细胞，这有助于它们在黑暗中看得更清楚。 但是，有些鱼，像鲨鱼看不见颜色。它们只能看到灰色的阴影，但在水中会变现的更清晰。 乌贼视觉——偏振光感光器 人体视图(左)-乌贼视图(右) 通过头足类动物如章鱼、乌贼或墨鱼的眼睛来观察世界需要高度的想象力，因为这些海洋生物的眼睛是在与脊椎动物分开的海洋中进化出来的。例如，头足类动物的眼睛没有盲点，墨鱼的瞳孔呈“W”形，看起来像一个外星生物。 尽管墨鱼是专业的猎手，但它的视力比人类要模糊得多。虽然他们有令人难以置信的变色能力(他们可以在眨眼间改变皮肤上的颜色模式)，但他们完全是色盲。他们的眼睛有一个感光器，可以让他们看到灰色的阴影。 它们还有另外一对感光器，可以探测光的偏振。它们可以很容易地分别检测不同方向的偏振光。墨鱼也会在皮肤上产生极化图案，其他墨鱼可以通过它们的视觉很容易地观察到。这可能是他们之间交流的一种方式。他们互相看，会看到带有偏振信息叠加的灰色阴影，就像蛇看到红外线信息一样。 蜗牛视觉——原始的感光细胞 人的视角(左)-蜗牛的视角(右) 不同种类的蜗牛有不同类型的眼睛和视觉能力。由于大多数蜗牛很小，所以很难看到它们的眼睛。但是大多数蜗牛都有眼睛。它们位于它们头上最高的一对触须的顶端。眼睛的位置也给了他们更广阔的视野。 另一方面，海螺的眼睛在完全不同的位置。海螺的眼睛不是长在触须的顶端，而是长在触须的底部。它们的眼睛被锁定在一个固定位置(就像人类的眼睛被锁定在脸的中央一样)，不能像蜗牛一样移动眼睛四处看东西。还有另一种完全没有眼睛的蜗牛，这些蜗牛通常属于地下蜗牛的种类。然而，这并不意味着没有视觉他们就不能移动和感知环境。它们可以很容易地通过嗅觉和触觉在它们的栖息地中导航。 事实上，蜗牛不像人类那样依赖视觉，但它仍然是它们的一种感官。他们的眼睛非常原始。既看不到颜色，也看不到物体，视力非常模糊；但他们能分辨出是另一只蜗牛正在移动，还是一只捕食者正在靠近。然而，蜗牛可以观察到不同强度的光，这有助于它们导航到荫凉的地方。 鸟类视觉——50、100、1000···倍变焦？ 人类视觉(左)-反射紫外线(中)-模拟鸟类视觉(右) 眼睛是鸟类最重要的感官，因为良好的视力是安全飞行的必要条件。所以鸟类的眼睛已经进化的相当完美，比其他脊椎动物的眼睛都要好。与人类不同，鸟类是四色视觉，因为它们有四种锥细胞，可以同时看到红、绿、蓝和紫外线。由于视网膜中存在高密度的锥体细胞，一只大鹰的视力是我们的2.5倍。它能在3.2公里外发现一只兔子!这是多少倍变焦。 即使一只鸽子坐在你的房顶，也能看到道路上你看不到的细节和小裂缝。 因此，鸟类的视力非常清晰，它们感知紫外线的能力为它们的视觉增加了更多细节。有些像猫头鹰这样的鸟即使在黑暗中也能看得很清楚。 蜘蛛视觉——超清分辨率 人的视角(左)-蜘蛛的视角(右) 蜘蛛(尤其是跳蛛)通过它们的八只眼睛有很好的视力。最大的一对眼睛面向前方，具有清晰的高分辨率视觉。其余六只眼睛用于周围视觉和运动检测。 他们的大眼睛甚至有能力以高灵敏度检测紫外线。所以，他们可以看到很多花瓣的细节，而我们人类看不到。跳蛛的眼睛细胞前面有特殊的滤光片，使它们能够看到更广泛的颜色光谱。这些视觉特征使他们成为伟大的猎手。 苍蝇的视觉——炫酷的慢动作眼
人的视角(左)-飞行的视角(右) 苍蝇(家蝇)是动物王国中视觉反应最快的。他们看待世界的方式与人类截然不同。它们有复眼——每只眼睛都由成千上万个被称为全单体的小视觉感受器组成。每一个网膜本身就是一只正常运作的眼睛，所有的网膜一起提供一个更广阔的视野。苍蝇的眼睛向外突出，提供了接近360度的周边视觉。 由于它们有复眼，他们的视力或多或少有些模糊（类似于像素化），你可以把它比作马赛克效果。复眼视力的清晰度取决于每只眼睛中有多少个全单体。此外，由于它们的复眼基本上是固定的，所有的光感受器都是锁定的，所以苍蝇不能聚焦一个物体，也看不到几米以外的地方。可以认为它们是个散光！ 尽管他们的视力比我们模糊，但他们追踪运动的速度比人类快五倍。他们以高得多的帧速率来看世界，这也就是它们为何能躲过我们的攻击。超级炫酷的慢动作眼，不过呢，小编可以徒手抓苍蝇!百发百中，很少失手，有机会给大家展示下，首先你要关注我——量子科学论！ 蜜蜂视觉——和人类一样的三色视觉
人类视觉(左)-模拟蜜蜂视觉(右) 蜜蜂也有和苍蝇一样的复眼。他们的眼睛分辨率极低。正因为如此，他们的视力很模糊。 和人类一样，它们也是三色视觉，但它们的三种感光器对黄色、蓝色和紫外线敏感，而不是红、绿和蓝。它们能看到紫外线，这有助于蜜蜂识别花瓣上的图案，从而指引它们采蜜。 螳螂虾的视觉——生物界内最复杂的眼睛
有16个感光体的螳螂虾 螳螂虾是所有动物中视觉系统最复杂的。它们有16个感光器，而人类只有3个。它们能探测到所有的紫外线、可见光和偏振光。事实上，它们可能是唯一能探测到圆偏振光的动物——当光的波以圆周运动旋转时。这些视觉特征使它们能够区分两种相似的颜色，并增强了它们看到水下一切细节的能力。 螳螂虾也有像苍蝇一样的复眼，但它的视力更好。螳螂虾的眼睛中央有6排改良过的全单体。这才是真正神奇的地方。前4行是专门检测人类可见光和紫外光的全单体。每行含有不同的紫外线受体，这给螳螂虾极好的紫外线视觉。最后两行很可能是观察偏振光的。
螳螂虾之眼，注意中间带 另外，螳螂虾可以像乌贼一样在身体上产生极化图案。唯一的区别是螳螂虾可以使用圆偏振光。这可能用于视觉交流和吸引伴侣。 读完这一切，我们可以说螳螂虾看到的是我们人类难以想象的。 结论——人类局限性的感官是否是认识世界的障碍动物们惊人的视觉能力确实挑战了我们的优势，也让我们意识到自己的能力的局限。世界上有太多我们无法感知的东西。但在动物的视觉中存在着不可思议的可能性。 这让我想到了一些奇怪的事情。也许是我们缺少一些感觉器官，我们完全不能意识和察觉到周围发生的许多事情。举个例子：想象一个没有眼睛或耳朵的生物，它将不能感知到我们能感知到的一切，它也不能察觉到我们人类存在。这就出现个问题！
我们无法感知的隐藏的外星世界 如果我们的感官对于某些高级物种来说是原始的呢？像蜗牛？也许一些外来物种就在我们周围，但是我们不能感知它们，因为我们缺乏必需的感官。也许...........欢迎你们补充！ |
|
|
