@ 2014.03.23 , 15:51
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动物眼中的世界

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有些动物,包括你的宠物,可能会是部分色盲,但它们的视力在某些特定方面超过人类。生物对周围环境的视觉感知取决于眼睛对光线的处理。人类拥有三色视觉,意味着人眼中有三种光受体,也就是视锥细胞,能够感知红绿蓝三色。还有一种光受体,叫视杆细胞,可以感知少量的光,让我们在黑暗中也能看见事物。动物们处理光的方式大不同,有些生物仅有两种光受体,让它们变成部分色盲。有些动物则有四种,这让它们能够看到紫外光。有一些能够侦测偏振光——在同一平面振动的光。

马里兰大学研究视觉机理的Thomas Cronin教授说:“我们忍不住会去想要是能知道其它动物们在想什么该多好。”虽然那只是幻想,但弄清它们眼中的世界却是有可能的。

下列组图中,上图为人类视图,下图为动物视图。

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瑞典隆德大学动物学教授,《动物之眼》Animal Eyes合著者Dan-Eric Nilsson曾说,“我们永远感受不到猫所体验的事物。”不过我们可以了解猫所看到的东西。不同于人类,猫是二色视动物。它们的视网膜中仅有两种视锥细胞。Nilsson说它们看事物接近于人类红绿色盲。我们可以把红绿绘画成同一颜色来塑造猫的视觉。

猫眼的分辨率低于人类,这意味着猫看物体比我们看到的要模糊。人类是视觉锐利的动物之一,这得归功于视网膜中密集的视锥细胞。Nilsson说,猫在白天的视野比我们要模糊六倍,这并没有在图中显示出来。然而,猫有着比人类更多的视杆细胞,所以在夜晚,猫更有优势。

#译者注:对于猫,煎蛋曾发过一篇猫眼看世界

蜜蜂

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蜜蜂和人类一样,也是三色视觉动物。但不同于人类的红绿蓝,它们的三种光受体能够感知黄蓝和紫外光。能够感知紫外光,这让蜜蜂能看到花瓣上的图案,找到花蜜。事实上,Nilsson说,蜜蜂能够感知大范围的紫外光,“它们也许能看到不止一种颜色的紫外光。”

不同于人类只有一个水晶体,蜜蜂有着包含上千个晶状体像足球一样的复合眼。每个晶状体都是蜜蜂视野中的一个像素。这种视野机制的代价就是,蜜蜂的眼睛分辨率很低,它们的视野很模糊。Nilsson称之为“最蠢的眼球空间利用方式”。他说,如果人类有复合眼,且要想达到现在眼睛的性能,那么每个眼睛得有呼啦圈那么大。

这张图片并没有显示出蜜蜂视图中的模糊。如果加入模糊,那么将惨不忍睹。但这张图显示了我们看不见的紫外光。

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不同于人类,鸟类是四色视觉动物。它们的四种视锥细胞能够让它们看到红绿蓝和紫外光。一些捕食鸟类有着比人类更锐利的分辨率,Nilsson说。大型鹰类的视野分辨率是我们的2.5倍。

Nilsson说,如果真能进入其它动物的脑袋,“鸟类一定会很有趣”。可惜我们既不能扩展分辨率也不能看到紫外光,因为缺少相应的光受体和大脑神经元。我们可以使用望远镜来像鹰一样看到远处,也可以使用相机把紫外光转换为可见光。但是,不借助上述科技的话,“我们无法体验到鹰所感知的那个世界”,Nilsson说。

响尾蛇

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响尾蛇拥有大量视杆细胞,它在白天的色彩分辨率很低,但在晚上很牛逼。然而,最牛逼的是响尾蛇能感知红外线。与蝰蛇蟒蛇相似,响尾蛇有着一种特殊的感觉器官,
颊窝器,口鼻两侧的一对小洞。在洞中悬着一层薄膜可以感知热量,加州大学旧金山分校生理学教授David Julius说。Julius发现,与薄膜相连的神经细胞中,一种名叫TRPA1的神经接收器负责把热信号转化为神经信号。在人体中,有着类似的接收器,会对芥末等特殊辛辣食物响应,产生痛感。但在蛇身上,它被用来感知猎物的热量。

响尾蛇将颊窝器信息与视觉信息融合,猎物的热图像在视觉图像之上。Julius说,人类想体验蛇所看到的并不难,使用热成像相机就好了。

乌贼

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对于乌贼、章鱼、鹦鹉螺等软体动物,探究它们的视域需要很大的想象力。这些海洋生物的眼睛的进化与脊椎动物相独立,所以它们处理视觉的方式和我们很不同。例如,软体动物的眼睛没有盲点。乌贼的瞳孔是“W”型的,当它们在海洋中追捕猎物的时候,看起来超古怪。

尽管有着高超的捕猎技术,乌贼的视野却比我们模糊。“它们无法读报纸上的小字,”Thomas Cronin说,“它们只能读头条。”即使它们有着超强的变色能力,眨眼间就能从淡棕色变成血红色,或是条纹状,但它们是个十足的色盲。

Cornin说,乌贼眼睛有一种光受体能让它们能看到灰阶。另外一对光受体能感知偏振。人类对偏振光的唯一体验是,戴上太阳镜能减少太阳反光。但不像乌贼,我们没有能侦测光线是否是偏振的光受体。

乌贼能通过在身体上做出偏振图案来交流。注视对方时,它们能看到偏振图案下的灰阶,这点和响尾蛇的热感应不同。

Cornin还说:“我想,把我们放入猫狗猴的头脑中是有可能的,因为它们的大脑和我们相近。”但是像乌贼这些进化差异太大的生物,它们的大脑和我们的完全不同,我们永远不会知道它们所体验的东西。但他补充说,“我不认为能把我们放入它们的脑中,但是想象一下倒是蛮有趣的。”

原文作者Elizabeth Preston是孩童科学创新杂志Muse编辑,科学与软体动物公开博客Inkfish作者。她同时也为Slate杂志和国家地理写稿。
鸟与蜜蜂图片版权属于Dr Schmitt, Weinheim, Germany.

#译者注:另一张科普动物视觉的图片,有兴趣的戳这里
以前还流传过一幅皮皮虾的漫画,讲述了神奇的皮皮虾的视觉,有兴趣的戳这里

本文译自 nautil.us,由译者 K7419 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 24+1

  1. 2359698

    下面的广告能吓死人!

  2. 长耳朵阿狸猫
    @3 years ago
    2359701

    其实我还是超级好奇,世界上第一个发现色盲症的人是怎么发现色盲患者看到的颜色不同的

    [35] XX [12] 回复 [0]
  3. 非典猫
    @3 years ago
    2359708

    @长耳朵阿狸猫: 他买了一双袜子然后被大家指出那袜子不是他以为的颜色

    [72] XX [9] 回复 [0]
  4. 自寻箱子
    @3 years ago
    2359716

    果然皮皮虾眼中的世界没人敢画。

    [52] XX [1] 回复 [0]
  5. 2359721

    猫眼看世界那个贴怎么被扎口了

  6. 自寻箱子
    @3 years ago
    2359729

    @长耳朵阿狸猫:

    首次通过正式学术文献报道色盲症的是英国化学家约翰·道尔顿,他因为确立现代原子概念并首次估算常见元素的原子量、以及提出气体的道尔顿分压定律而载入化学史册。他本人就是色盲,不能看到红色。

    在道尔顿报告色盲症的论文Extraordinary facts relating to the vision of colours(关于颜色视觉的特殊的事实)中他描述了自己发现自己色盲症的缘由起因,主要是别人对颜色相似性的描述,和他自己感知的大不相同。比如别人说粉红色和红色相近,但他却觉得别人说的粉红色和别人说的蓝色相近。

    [29] XX [2] 回复 [0]
  7. 奇怪的蜀黍
    @3 years ago
    2359745

    苍蝇眼中的世界:到处都是可以爬上去吃的屎

  8. 无名小卒
    @3 years ago
    2359746

    就红绿色盲患者来说 如果他看红色是绿色的 那么教他识色的是指着一个红色物体说这是红色的 那么以后他眼中红色其实是绿色的 ,那么以后当别人说到红色是 他自然会联想到塔看见的红色 所以我的疑问跟二楼相同 他是怎么发现自己看到的颜色和别人不同的

  9. 阿猫
    @3 years ago
    2359756

    @无名小卒: 我听说的故事是,他买了双“棕色的”袜子送给他妈妈,他妈妈说这红袜子太鲜艳了没法穿啊~于是乎他就发现自己是色盲

    [22] XX [0] 回复 [0]
  10. Sirius
    @3 years ago
    2359757

    @无名小卒: 通过比较吧,检查眼睛的都看过色块的册子,他不需要知道红色是咋样的,只要把红色和绿色放一起,问这两种颜色一样吗 就可以发现了

  11. 嗚哇~
    @3 years ago
    2359761

    以前看过一篇文章说, 一个人给他妈妈买了件灰色的衣服, 他妈妈却说这件红色的衣服颜色太鲜艳, 适合年轻人穿. 然后他就发现他看到的颜色和别人看到的不一样了.

  12. 神经卧底
    @3 years ago
    2359795

    我的世界满是胸脯

  13. 2359839

    皮皮虾一定是外星生物。。。

  14. 木头先生
    @3 years ago
    2359851

    咦,如果用一个很烫的东西去接近眼镜蛇但是不碰到它的话,它会不会感觉疼呢?

  15. 2359861

    @adb: 那外形生物也太美味了!

  16. 一个逗比
    @3 years ago
    2359871

    @无名小卒: 红绿色盲好像并不是说红的看成绿的,绿的看成红的,对于红绿色盲来说无法感知红色和绿色,分辨不出红色和绿色的区别,不然怎么会看不懂红绿灯呢

  17. 小助手
    @3 years ago
    2359922

    铁血战士和响尾蛇看见的视野是一样的

  18. 喵斯拉
    @3 years ago
    2359995

    红绿色盲不是分不清红绿,而是这俩色被别的颜色替代了。

  19. oooxxx
    @3 years ago
    2360024

    肿么不介绍一下那个很牛逼的螳螂虾~

  20. 文明
    @3 years ago
    2360100

    那么,这个世界有没有一种正确的或者说中立的颜色呢。

  21. 呵呵
    @3 years ago
    2360143

    我想知道他们眼里的彩虹

  22. 2360153

    一直搞不懂..难道事物本身是没有颜色的,其实一切都是眼睛让我们看到的?

  23. fouber
    @3 years ago
    2360185

    大家有见到过显示器偏色吧,比如下图:

    [查看原图]

    正常图片

    [查看原图]

    偏色图片

    对于色盲来说,看到的世界大概如偏色图片那样。从认知的角度来说,他们可能会依靠灰度、色差等信息来区别各种颜色,从而能够把一些颜色的命名和它看到的结果关联起来,实现如正常人般的理解和反馈。但有些颜色在色盲者眼中仅仅依靠这些信息区分不出来,很难说出他们的差别,这时候只能靠蒙,偶尔蒙错了就会产生“能被正常人观测到的色盲现象”。

    而这种蒙的过程可能色盲者自己也没有意识到,因为生活中出现颜色确认的场景较少,有限的场景中出现蒙错的情况就更少了。

  24. Crovax
    @3 years ago
    2360481

    没有皮皮虾,差评

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