動(dòng)物眼中的世界更精彩

洪都

新軟件大開(kāi)眼界

長(zhǎng)期以來(lái)，人類(lèi)不知道其他動(dòng)物如何看世界，也不清楚它們看到的世界究竟是什么樣子。雖然猜測(cè)動(dòng)物在想什么只是個(gè)幻想，但還是可以通過(guò)研究動(dòng)物眼睛對(duì)光的處理來(lái)進(jìn)行了解。英國(guó)埃克塞特大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出的一項(xiàng)攝像技術(shù)，依靠一款軟件讓人類(lèi)從動(dòng)物的視角來(lái)觀察世界。這項(xiàng)最新科技揭示了動(dòng)物眼里與人類(lèi)迥然不同的精彩世界，令人嘆為觀止。例如黃色的蒲公英在能看到紫外線的蜜蜂眼中留下了更為明亮的粉紅色。花朵上熒光色彩能有效地吸引授粉昆蟲(chóng)，在蜥蜴看來(lái)，綠色葉子變成了明亮的橙色。

科學(xué)家通過(guò)這款新軟件，可以將數(shù)碼圖片轉(zhuǎn)換成動(dòng)物眼睛里看到的景象，用于分析色彩和模式，或提供捕食者是怎樣狩獵以及脆弱的生物是如何自我偽裝的新見(jiàn)解。科學(xué)家為山雀、孔雀、蜜蜂、雪貂、魚(yú)等常用于研究的動(dòng)物和人類(lèi)確定了相機(jī)設(shè)置的特定數(shù)據(jù)，以便其他研究人員更容易操作，與此同時(shí)，希望有更多人能利用它來(lái)對(duì)動(dòng)物色覺(jué)進(jìn)行研究。

在新軟件研發(fā)之前，科學(xué)家需要將圖片疊加起來(lái)，再修改為紫外線光通道下的圖像，并最終手動(dòng)轉(zhuǎn)換為動(dòng)物眼中的圖像。整個(gè)過(guò)程非常繁瑣，但有了新技術(shù)這個(gè)過(guò)程變得更簡(jiǎn)單，只需將標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)碼照片和通過(guò)紫外線濾波器處理的照片組合在一起便可，然后生成動(dòng)物眼睛看到的圖像。

新技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于埃克塞特大學(xué)感覺(jué)生態(tài)學(xué)方面的一系列研究中，例如，確定夜鷹如何巧妙偽裝以防被潛在的掠食者發(fā)現(xiàn)，觀察綠色食草蟹身上的顏色變化的研究，通過(guò)排卵周期跟蹤人類(lèi)女性臉部顏色變化。

紫外線拓寬視野

雖然相當(dāng)數(shù)量的動(dòng)物可以比人類(lèi)看到更多的顏色，但是不少哺乳動(dòng)物只有兩種光受體，僅對(duì)藍(lán)色和黃色最敏感，無(wú)法辨別部分顏色，讓它們變成部分色盲。相比之下，鳥(niǎo)類(lèi)、爬行動(dòng)物、兩棲動(dòng)物和一些昆蟲(chóng)可以見(jiàn)到4種甚至更多原色，它們中有許多還可以看到紫外線范圍內(nèi)的光。

蛇與眾不同，有兩套視覺(jué)系統(tǒng)。一套是擅長(zhǎng)分辨顏色的眼睛，另外還有一對(duì)像紅外探測(cè)器一樣感知并“看到”生物的“眼睛”。人一旦被蛇看到，便很難擺脫它。幸運(yùn)的是，多數(shù)蛇遇到人時(shí)選擇的是逃走而不是攻擊。還有一些動(dòng)物能夠分辨振光，即在一個(gè)固定平面振動(dòng)的光波。例如，作為一種動(dòng)作神速的掠食者，螳螂蝦可以分辨出12種顏色和多種形式的偏振光，相比之下人類(lèi)只能分辨出其中3種。

白天，響尾蛇對(duì)色彩的分辨力并不強(qiáng)，到了晚上分辨力則大大提高。響尾蛇除了有許多視桿細(xì)胞之外，最獨(dú)特的是能夠辨別紅外線。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)生理學(xué)教授戴維·朱利葉斯發(fā)現(xiàn)，響尾蛇與蟒蛇相似，擁有一種名叫“窩器”的特殊感知器官，這對(duì)小孔分別位于其眼睛與鼻孔之間。“窩器”內(nèi)有一層能感應(yīng)溫度的薄膜，與薄膜相連的神經(jīng)細(xì)胞上有一種神經(jīng)接受器，能夠?qū)⒓t外線轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號(hào)。人體也有同樣的接受器，在吃芥末醬等辛辣食物時(shí)，它就會(huì)讓我們感覺(jué)到舌頭刺痛。但是對(duì)蛇而言，這種接受器能檢測(cè)到附近獵物的體溫。

和人類(lèi)一樣，蜜蜂也是三色視者。它的感光器對(duì)紅色不敏感，對(duì)黃色、綠色、藍(lán)色和紫外線敏感。事實(shí)上，蜜蜂能分辨許多種紫外線光譜范圍內(nèi)的光線。能看見(jiàn)紫外線的能力使得它們眼中的花卉幾乎呈現(xiàn)出熒光色，顯得格外鮮艷，蜜蜂就是通過(guò)辨認(rèn)花瓣上的圖案找到花蜜。與人眼只有一對(duì)晶狀體不同，蜜蜂復(fù)眼里有成千上萬(wàn)的晶狀體，看上去像足球的表面一樣，每一個(gè)晶狀體都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“像素”。但這一視覺(jué)機(jī)制使蜜蜂眼睛的分辨率極低，致使眼中的世界非常模糊。

鳥(niǎo)類(lèi)與人類(lèi)不同，屬于四色視者。眼中的4種視錐細(xì)胞能讓它們辨別紅色、綠色、藍(lán)色和紫外線。對(duì)喜歡捕食昆蟲(chóng)的鳥(niǎo)類(lèi)來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)尤其有用。其中一些肉食鳥(niǎo)的視力特別好，像巨鷹的視覺(jué)分辨率高出人類(lèi)25倍。鴿子的視錐細(xì)胞比人類(lèi)多得多，這說(shuō)明它們可看到至少5種光譜帶。它們可以分辨出數(shù)百萬(wàn)種不同的色彩，被認(rèn)為是地球上最擅長(zhǎng)分辨色彩的動(dòng)物。

昆蟲(chóng)大多有著類(lèi)似圓點(diǎn)的眼睛，一個(gè)眼球中有3萬(wàn)個(gè)晶狀體的昆蟲(chóng)有很多。因?yàn)檠劬Φ姆侄谓Y(jié)構(gòu)特殊，所以看物體與人類(lèi)相差極大。它們可借助視覺(jué)感知?jiǎng)幼鞣直骖伾悄芰νǔ２患捌渌麆?dòng)物。蜻蜓可能是其中最有趣的昆蟲(chóng)，大腦運(yùn)轉(zhuǎn)速度非常快，大部分動(dòng)作都可以用慢動(dòng)作的方式來(lái)感知，因此很難被消滅。

對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)、爬行動(dòng)物和許多昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，紫外線非常重要。它們?cè)谇笈急硌葜校控S富多彩的顏色來(lái)吸引異性。當(dāng)孔雀在尋找潛在的伴侶時(shí)，眼中的紫外線受體使它看到的顏色更加明晰，那不是我們眼中綠藍(lán)相間的美麗彩屏，而是一種更鮮艷的羽毛色彩。值得一提的是，西班牙特納利夫島上的蜥蜴具有更強(qiáng)的紫外線視力。它們能看見(jiàn)對(duì)方臉頰的藍(lán)色斑塊等更加微小的彩色細(xì)節(jié)。endprint