图片 1

图片 2地球上有超过850万种已被确认的物种,还有数以百万计的物种仍未被发现和定义,在我们地球漫长的历史中,数千万的物种来来去去。许多物种并不显眼,与其他相关物种几乎无法区分,在漫长的自然选择道路上进化比较缓慢。”
style=”width:60%;margin:1rem auto”>

颜色是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的一种对光的视觉效应,我们肉眼所见到的光线,是由波长范围很窄的电磁波产生的,不同波长的电磁波表现为不同的颜色,对色彩的辨认是肉眼受到电磁波辐射能刺激后所引起的一种视觉神经的感觉。

图片来源:scubaluna/iStockphoto

{“type”:1,”value”:”而有一些物种的进化能力强大到令人费解,在众多物种中脱颖而出。它们的神秘特质持续引起世界各地生物学家的兴趣。

物质本身的颜色和我们所能看到它的颜色是不一样的。由于眼睛构造的不同,同样的物质,人类和动物看到的颜色也不一样。那今天小五带着大家一起来看看多彩的世界,还有有趣的动物视觉。

像乌贼、章鱼一样的动物能迅速改变颜色,以融入到背景中并且令未来的伴侣为之倾倒。不过,这里只有一个问题:据人们所知,它们无法看到彩色。

“头足类”物种就是一个奇妙的种群,你可能对“头足类”这个名字比较陌生,但你肯定熟悉头足类动物,比如鱿鱼、章鱼。

不要以为一只苍蝇眼中的世界是这样的:当你拿着苍蝇拍靠近它,它看到了一群拿着苍蝇拍的人……因为组成复眼的小眼无法有效的成像,只能侦测光源的有无(和文章中的蜜蜂很类似)。所以,真实的苍蝇复眼视觉其实是比较接近透过毛玻璃看马赛克拼贴的画面,其解像能力是很差很模糊的。

和人类的眼睛不同,头足类动物——乌贼、章鱼及其近亲——的眼睛仅含有一种对颜色敏感的蛋白。很明显,这将它们限制在一个黑白的世界中。不过,一项最新研究揭示了它们看见彩色的可能方式。

图片 3

不过,也正因为如此,教给你一个简单驱赶苍蝇的方法:找个透明塑料袋,装上水,里面放几枚硬币,然后把这个袋子悬挂放在一个采光好、苍蝇常出没的地方。

通过将眼睛快速聚焦到不同深度,头足类动物能利用一种被称为“色差模糊”的透镜属性。每种颜色的光均拥有不同波长。由于透镜能更多地使某些波长发生弯曲,因此穿过透镜的某种颜色的光会位于焦点上,而另一种颜色的光仍是模糊的。因此,只有拥有恰当类型的眼睛,对焦点进行快速扫描便能让观看者基于某种物体何时变得模糊以确定其真实颜色。

头足类动物

呃,请试着想象自己是一只苍蝇——水中数以百万计的水分子制造出一种特殊的棱镜效应,这意味着这么多的水分子以一种非常特殊的方式折射光线。而加入的硬币,被折射光线的积累效应也随之不断增强……这就意味着,这个水袋在苍蝇眼里几乎就是舞厅里的迪斯科球,它们会心烦意乱,感觉马上要受到捕食者的攻击,所以会尽快逃离。

一项日前发表于美国《国家科学院院刊》的研究显示,很多头足类动物偏离中心的瞳孔包括乌贼的w形瞳孔,使这种模糊效应变得更加极端。在此项研究中,科学家建立了章鱼眼睛的计算机模型,并且证实,对于至少在一个身长之外的物体来说,它能通过改变焦点断定该物体的颜色。

什么是头足类动物?

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。

由于这仍然都是理论上的,因此下一步是测试活的头足类动物是否能真的通过这种方式看见色彩,以及任何其他“色盲”动物是否也可能这么做。

头足类动物属海洋动物,是软体动物的一种,最着名的代表是章鱼、鱿鱼和鹦鹉螺。大约在4.5亿年前,也就是奥陶纪时期,这些生物从软体动物中以各种奇妙方式进化而来。

从事视觉生理学研究的马里兰大学教授托马斯·克罗宁说:“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。

它们最显着的特征是两侧对称,包括身体、触须和手臂,头部突出,轮廓分明。这类海洋生物极其多样化,有800多种,它们拥有许多高度发达的器官,且对生态系统表现出令人难以置信的适应性,让它们在无脊椎动物中独树一帜。

头足类动物几千年来一直是全球文化的主题,已被载入世界各地的民俗学和文学领域。这主要与章鱼和巨型鱿鱼有关,它们是深海中最神秘、最难以捉摸的生物之一。

瑞典隆德大学的动物学教授,《动物之眼(Animal
Eyes)》的合著者,丹-艾瑞克·尼尔森说:“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。

图片 4在学术界,头足类动物是广泛研究的对象,因为它们是海洋中无脊椎动物的智慧象征。除了他们的智力,他们高度发达的器官和超强的进化适应是自然界中最令人难以置信的。”
style=”width:60%;margin:1rem auto”>

尼尔森说,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。

{“type”:1,”value”:”头足类动物的器官

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。尼尔森说,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。

头足类动物最具标志性的器官是它们的眼睛,它和脊椎动物的眼睛一样复杂,两者并无区别,至少可以说,两者区别不大。

比起人类,猫的昼视觉模糊了大约六倍,所以猫眼中白天的世界应该更接近左图

头足类软体动物的眼睛之大是罕见的。乌贼眼睛的直径比其躯干的粗细小10倍,大王乌贼的眼睛有小车轮那么大,直径可达40厘米;体长30米的蓝鲸,它的眼睛也不过10—20厘米

蜜蜂

图片 5

和人类一样,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。尼尔森说,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”。

章鱼的大眼睛

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,所以它们眼中的世界是非常模糊的。尼尔森将这一设计称为“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。

以人为例,人的眼睛通过改变晶状体的曲度来调节焦距,而头足类动物的眼睛,尤其是章鱼的眼睛,是通过移动晶状体来调节,如同照相机转动镜头一样。

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。

相关文章