動物眼中的視差世界

王莊林

動物眼中的世界究竟是什么樣子?動物看世界的方式與人類的差異到底有多大?多少個世紀以來，類似這樣的問題人類并不能給出一個準確的答案。直到今天，最新的科學研究揭示了動物驚人的視覺差異。

狗眼未必看人低

俗話說“狗眼看人低”，狗被無端扣上一頂不光彩的帽子。實際情況并非如此。談到狗，不能不先說一說狼，因為狼是狗的祖先，狗繼承了狼身上的許多特點。狼是一種食肉類動物，主要以捕食動物為生，因此它非常注意觀察其周圍的環境，以便尋找它的獵物。犬齒類的動物都天生具有捕捉的本能，獵物任何微小的動靜都會立刻引起它們的注意。狼則是犬齒類動物中出色的獵手，它甚至可以在1000米以外輕易判斷出獵物是否患病，是否疲勞，是否精神緊張，并以此決定如何發起攻擊。一旦獵物表現出某種恐懼，那么它就很難逃過狼的利齒。相反，當獵物不慌不忙、充滿自信時，狼往往裹足不前，不敢輕舉妄動。狼把靈敏的嗅覺與視覺合二為一，狼敏銳的目光往往被引向聞起來令其垂涎的目標。雖然狗為人豢養，大多不用去獵食，但它觀察周圍環境時所表現出的特點與老祖宗一模一樣。這就難怪一只狗遇上生人時，總是疑神疑鬼，除了望望之外，還時常會湊過來聞聞，否則心里不踏實。

除了看世界的方式比較特別外，狗眼看到的東西也與人類看到的有很大不同。狗眼中的視錐細胞較少，因此狗眼中世界的色彩非常單調，不像人類眼中的世界那樣五彩繽紛。但狗眼中桿狀細胞較多，所以在昏暗的環境下，它的視力出奇的好，看到的東西遠比人眼能看到的多，也清楚得多。然而在大白天光線明亮的情況下，它卻時常暈頭轉向，辨別事物的能力大大下降。另外，靜止的物體不容易引起狗的察覺，它擅長捕捉運動的物體。狗可以在1000米以外看到一只揮動的手，很明顯這是繼承了老祖宗狼的“專利”。

美洲豹眼夜視非凡

美洲豹有一雙圓形瞳孔，由于其肌肉能隨瞳孔的收縮而迅速隆起，因而能快速、完全地閉合眼睛，并且擴張得很大。所以，它能在近乎無光的條件下捕獵。另外，美洲豹眼睛的膜狀層也具有特殊的功能：當夜間極微弱的光線反射到它的視網膜上時，它的眼睛能將這種光亮進行收入。具有這種收入功能的眼組織叫膜狀層，這種類似于一面鏡子的薄膜能將已穿過視網膜的光經過視網膜反射回來，讓光再次去刺激桿狀光感細胞。當美洲豹的一雙閃閃發光的眼睛將閃光或其他光源反射回來后，膜狀層就能看清夜晚的景物了。

美洲豹的這一特性加上其發達的嗅覺器官和非凡的探測運動物體的能力，使它成為最可怕的食肉動物。白天，當美洲豹不再具有夜視優勢時，它會通過眼瞼來幫助它尋找獵物。美洲豹細長形的眼睛不僅可以起到保護瞳孔的作用，而且還能使它的眼睛難以被獵物發現。

驢眼視野比人寬

農村里的驢，常常被蒙上眼睛，拉著磨打轉，一副全然不知的樣子。驢只有在低頭吃草時，雙眼才具有最大的視野，因為驢在吃草時身體基本保持不動，兩眼也不向前看，因此驢的每個眼睛視角都達146°，且左眼與右眼所看到的景象很不相同。在驢的腦袋與驢的四肢之間有一個盲區，一般來說，這一盲區大約有120厘米長、50厘米寬。不過不要緊，驢只要稍稍晃一下腦袋就可以看到這一區域了。驢雙眼向前方看時，視角很有限，僅為65°，而且驢要想向前看，還要擺出點架勢來。首先要把頭擺正，其次雙眼要同時目不轉睛地向前方看，以便兩個眼睛看到的景象可以重疊到一起，由此才能辨別清楚物體并測定出物體與自己的距離，以保證自己不撞到東西。

驢眼圖像的聚焦系統非常特別，它的晶狀體根本就不具有調焦的作用，視網膜也缺少聚焦物體所必需的視網膜中央凹陷。因此，要想看清周圍的一草一木，驢的眼睛只有選擇視網膜較凹陷的部分來對遠處的物體聚集。而用視網膜中較突起的地方來對近處的物體進行聚焦，便是驢眼每天最為頻繁而辛苦的工作。

更為有趣的是，驢眼看到的世界在水平方向與垂直方向上與我們人類看到的很不相同。這是因為驢眼的瞳孔是扁平的，呈長方形狀，水平方向上的光可以被瞳孔充分接收。有了這樣的瞳孔，驢眼就可以把水平向上的景物盡收眼底，其所看景物的范圍之廣遠遠超過人類。然而，這樣又扁又方的瞳孔對接收垂直方向的光線是不利的，驢眼無法很好地洞察垂直方向上的動靜，這就是為什么當人在驢面前突然把手舉起來，驢會因為無法看清手在上方何處而嚇得不知所措。

青蛙特定動態視覺

青蛙的眼睛對動的東西很靈敏，對不動的東西卻無動于衷。那么，蛙眼具有怎樣的結構特點呢?科學家經過深入研究發現，青蛙眼睛的視網膜由三層細胞組成：光感受細胞層，中間聯系細胞層，神經節細胞層。光感受細胞把外界景物的影像呈現在視網膜上，并把影像轉換為神經電信號；聯系細胞負責將電信號傳給神經節細胞；神經節細胞則檢測影像特征，并將這些電信號編成密碼傳給大腦。神經節細胞又分為四類，每一類都執行特定的檢測功能，只對運動目標的某一特征有反應，分別辨認、抽取視網膜圖像的不同特征。這樣，就把一個復雜的圖像分解成了幾種易于辨認的特征，提高了發現與辨認目標的速度和準確性。因此，科學家把這四類神經節細胞稱為“檢測器”。這四種檢測器共同作用，就可以使青蛙只對與它生存有緊要關系的景物有反應了。而對與它的生存沒有意義的事物，如不動的或搖動的樹木和草葉則都沒有反應。

不難看出，蛙眼對背景沒有反應，而是集中注意相對于背景運動且具有特定形態特征的物體。一旦一只昆蟲或者天敵的“影子”從眼前掠過，它能立即做出反應，撲向食物或者逃進水中。也就是說，蛙眼看到的只是對它的生存有意義的景物。例如，運動的天敵和食物對它的生存十分重要，水塘是它的棲身之地，都是對它的生存有意義的景物。青蛙的這一特性，給“運動目標探測器”提供了設計原理和模型。

瞪大魚眼看新世界

魚眼中的世界與人類所看到的更是大不一樣。由于光的折射和反射，在水中看物體，會覺得物體變形、顏色暗淡。為了區分周圍的物體，魚眼的瞳孔放得非常大，接收盡可能多的光線。除了視覺細胞與瞳孔外，魚眼中的晶狀體也是球形的，這使其可以會聚入射光線。由于魚的晶狀體本身不能變形調焦，視覺調節只能靠晶狀體前后擺動來實現。比如，當其晶狀體推向前方時，長在兩側的眼睛可以看見前方較近的物體和身后較遠的東西；相反，當晶狀體向后縮時，可以看見后邊較近的東西和前方較遠的物體。由此看來，魚眼盯著的東西未必被它注意，當我們與海洋館里的魚兒面面相覷、以眼還眼之時，它們未必把我們“放在眼里”。

魚的眼睛沒有眼皮，這使其“犧牲”時都呈死不瞑目狀。然而，這還會帶來許多煩惱，比如當魚活著時，強烈的陽光可能灼傷它的視網膜。好在魚眼的視網膜上覆蓋有一層天然的色素細胞層，可以保護它的眼睛。

蜜蜂能看見紫外線

在春暖花開的季節，絢麗多姿的花卉競相開放，吸引若干蜜蜂前來采蜜。但是，蜜蜂的色彩世界和我們看到的截然不同，這是由于它能看到紫外光的緣故。其實蜜蜂有5只眼，其中單眼有3只，能夠感覺光的強弱，起著光度計的作用，幫助蜜蜂掌握早出晚歸的時刻。蜜蜂還擁有兩只復眼，共由12000余個六角形小眼組成，它們自成體系，都能看到東西。

多年來科學家已經了解到，蜜蜂能夠根據太陽的位置來找到食物的來源。但蜜蜂是如何具有這種本領的?德國科學家約翰遜·麥克唐納發現，在陰天，哪怕蜜蜂僅能看到小小的一塊藍天，就能找到食物。他說，之所以能夠這樣，是因為蜜蜂善于利用陽光折射的紫外線來判定它們覓食的路徑。這種紫外線是由太陽光在大氣層中被分散而產生的，只要留有一小塊沒有被云層遮蔽的天空，蜜蜂就能覺察到這種折射光源的方位，其原因是蜜蜂的眼睛里有一種能夠折射紫外線的特殊細胞。這種細胞能在蜜蜂的腦子里繪制出一種地圖，即使太陽被云層遮住，它也能知道太陽的方位。當蜜蜂打著圈飛行時，這種特殊的眼細胞就能在某一點上接收到相對來說最亮的紫外光，蜜蜂便知道這個點正對著太陽的方向。因此，一只蜜蜂只要記住同伴舞蹈的方向，便能準確地向食物源飛去。

鷹鷲千里敏銳眼

我們常以“鷹眼”來形容人眼睛的敏銳。鷹眼確實是十分厲害的。它雖然在高空飛翔，但往草叢里逃跑的小兔子，往母雞翅膀下躲藏的小雞雛，它都能一目了然。獵人正是利用了老鷹的這個特點，不見兔子不撒鷹，任兔子跑得再快，也難逃出鷹的眼睛。

鷹的這雙炯炯有神的眼睛有它特殊的構造。在鷹眼的視網膜上，有正中央凹和側中央凹兩種形態。正中央凹能發現前側視野里的物體，側中央凹能感知鷹頭前面的物體，兩個中央凹交叉的視區為最敏銳視區。如果把人的眼睛和鷹的眼睛對比一下，我們就可以看到，人眼只有一個中央凹，視錐細胞每平方毫米14.7萬個，而鷹眼的中央凹視錐細胞每平方毫米為100萬個；人眼瞳孔直徑為3厘米，而鷹眼瞳孔直徑為6厘米!

提高人類視力最輕松的一種方式，便是擴大我們所能看到的光頻率的范圍。視網膜的光感受器圓錐細胞攜帶一種被稱為“視蛋白”的光敏蛋白質。你所能做的就是將一種基因引入光感受器細胞，從而將視蛋白調節到你希望察覺的波長。鷹之所以能看到遠距離的獵物，是因為富有視蛋白的光感受器圓錐細胞緊緊堆積在視網膜上。而提高人眼清晰度的一個途徑就是在視網膜上塞滿更多的圓錐細胞。不過，雖然會提高我們的視力，但這一過程可能讓我們的眼睛感覺不適，因此要慎重。