动物眼中的色彩
2018-07-31
从人类的角度来看,不少动物都是色盲,但也有一些动物拥有“超常色觉”。
大多数哺乳动物只有两种视锥细胞,分别对短波长(蓝光)和中波长(黄光或绿光)的可见光敏感,因此它们看不见波长较长的红光。很多灵长类动物都拥有和人类一样的三种视锥细胞,一些种类的猴子则只有两种视锥细胞。更有趣的是,某些灵长类动物的色觉还与性别有关,例如松鼠猴,雌性拥有三种视锥细胞,而雄性只有两种(缺少识别长波的细胞),是天生的红绿色盲。
科学家认为,动物的色觉与其生活环境和生存需求是相适应的。灵长类动物一般以植物的嫩叶和果实为主要食物,拥有了接收长波的视锥细胞,它们就能分辨红色和绿色,从而更好地辨别出果实的成熟程度和树叶的鲜嫩程度。而我们熟悉的猫、狗等动物则相反,它们不仅只有两种视锥细胞,而且视网膜中的视锥细胞数量还很少,因此辨色能力极差。但另一方面,它们视网膜中的另一种感光细胞——视杆细胞的比例很高,视杆细胞不能分辨颜色,但对微弱的光十分敏感。这意味着这些动物在低光照情况下也能看得很清楚,拥有极佳的夜视能力。
辨色能力和夜视能力总是难以两全。绝大多数鸟类具有四色视觉,它们的眼睛有4种视锥细胞,有的鸟甚至能看见紫外线。但到了晚上,这些鸟类视力就急剧下降,基本看不见任何东西了。与只在白天活动的大多数鸟类不同,夜行性的猫头鹰则具有很强的夜视能力,而它们却都是重度色盲。除了鸟类,蜜蜂和蝴蝶等昆虫也能看见紫外线。蜜蜂拥有三色视觉,但和人类不同的是,它们能识别短波和中波可见光以及紫外光,但对红光不敏感。
很多昆虫都具有复杂的色觉。2016年,科学家发现,青凤蝶的复眼中有15种感光细胞。这是否意味着它能看见非常丰富的颜色呢?也不尽然。科学家根据感光细胞的分布情况推测,青凤蝶在视物时不会启動全部感光细胞,一些感光细胞可能是用于感受环境刺激。另一方面,感光细胞的种类多并不意味着辨色能力就强,因为感光细胞传出的信号必须经过大脑的处理,才能呈现出你所看见的颜色。具有12种感光细胞的螳螂虾曾被认为拥有“超级色觉”,然而科学家进行了实验后发现,它们的辨色能力其实还不如人类。