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人類(lèi)與動(dòng)物:誰(shuí)有更好的視力?

2019-06-28

我們的眼睛可能是自然界中最復雜的結構。人眼可以分辨出八百萬(wàn)種不同的顏色,可以在晴朗的夜晚看到80公里外燈火通明的體育賽事。雖然這已經(jīng)是大自然給我們的恩賜了,但是和其他動(dòng)物相比,顯然我們可能不是最棒的。

鷹:自帶望遠鏡還能ROI 

人類(lèi)的視力和貓的視力較大的區別就在視網(wǎng)膜上。貓的視網(wǎng)膜上,負責探測光線(xiàn)強弱的視桿細胞數量遠遠大于人類(lèi),而負責感受顏色的視錐細胞數量就明顯不如我們了。所以貓在夜晚的視力遠超過(guò)人類(lèi),但是它們對于色彩的感受就遠不及我們了。 

▲人有著(zhù)更強的色彩感受力,看得清楚的地方更多;而貓則有著(zhù)更靈敏的夜間感受力,以及更寬的視野范圍。

人眼中負責感受顏色的視錐細胞有三種,分別感應紅、綠、藍三種顏色。這三種顏色的不同排列組合,讓我們能夠分辨上百萬(wàn)種不同的顏色。而貓的視錐細胞雖然也有三種,但是分部過(guò)于分散,所以能夠分辨的顏色遠沒(méi)有人類(lèi)這么多,較多只有灰色、藍色、黃色等比較簡(jiǎn)單的顏色。 

▲人類(lèi)視覺(jué)對比貓的視覺(jué)。 

除此之外,人眼只能目視前方,而貓眼則稍稍?xún)A斜,因此有著(zhù)更寬廣的視野范圍。 

狗的視力基本與貓差不多都是近視眼,還不到人眼的三分之一。甚至色彩感受力還不如貓——狗都是紅綠色盲。因為在狗的視網(wǎng)膜上,視錐細胞只有兩種,因而狗的視覺(jué)只能分辨出灰、黃、藍三種顏色。 

上帝為你關(guān)上了一扇門(mén),還會(huì )為你留上一扇窗。狗的視力雖然不行,但是它擁有一只超靈敏的鼻子。狗的鼻子中擁有高達3億個(gè)嗅覺(jué)受體,是人類(lèi)的5倍,而分析這些氣味信息的大腦比例是人類(lèi)的40倍! 

▲雖然狗狗近視,但是擁有更寬廣的視野范圍,對距離更敏感,比人類(lèi)敏感20倍,因而更適合狩獵。 

馬的視力也和貓狗差不多糟糕,而且和狗一樣無(wú)法感知紅色和綠色的差異。但是馬的大眼睛分別在頭部?jì)蓚?,這種特殊結構可以讓馬看到身邊發(fā)生的一切,更適合在草原地帶發(fā)現入侵者。 

▲馬的單眼范圍比人大,但雙眼可視范圍比人小。要感知立體的東西需要雙眼可視,而要發(fā)現動(dòng)的東西(比如捕獵者)只需要單眼可視就行。 

馬的視力雖然很差,但夜視能力可比人強多了。馬和貓一樣,視網(wǎng)膜外都有一層人類(lèi)沒(méi)有的照膜,可以將透過(guò)視網(wǎng)膜多余的光線(xiàn)再反射回視網(wǎng)膜,因而視神經(jīng)的感受量可大于原光的兩倍以上。在弱光情況下,由于照膜的反射作用,物體的清晰度會(huì )顯著(zhù)提升。因此,馬在夜間能清楚地辨別夜路和夜出的動(dòng)物。夜間騎乘馬時(shí)馬常常打“響鼻”,表示它先發(fā)現了夜游的動(dòng)物或異物,用“響鼻”預以警示。這也是動(dòng)物夜晚眼睛會(huì )發(fā)光的原因。 

如果單憑視力來(lái)說(shuō),老鷹和其他猛禽堪稱(chēng)自然界中的王。 

眼球中有一個(gè)叫做中央凹的區域,此處視網(wǎng)膜最薄,只有色素上皮細胞和視錐細胞兩層細胞,雙極細胞和節細胞均斜向周?chē)帕?。此處視錐細胞與雙極細胞均一對一聯(lián)系,故視覺(jué)最為敏銳而準確,稱(chēng)中心視覺(jué)。 

▲中央凹區域的位置就在這里。 

人只有一個(gè)中央凹,而許多猛禽,包括老鷹,視網(wǎng)膜上都有兩個(gè)中央凹:正中央凹和側中央凹。前者能敏銳地發(fā)現前側視野里的物體;后者則接收鷹頭前面的物體像。鷹眼的中央凹面積更大,這樣的凹陷可以使得鷹的眼睛更像是一個(gè)長(cháng)焦鏡頭,這讓它們的視野中心具有更強大的額外放大倍率。因此能夠看到的最遠距離是人類(lèi)平均水平的5倍。 

其次鷹的視網(wǎng)膜上分部的視錐細胞密度要比人類(lèi)高得多,這大大提高了它們分辨細節的能力,就如同更高的像素密度可以有效提升相機的分辨率一般。這一切的構造相結合,才能夠讓鷹眼具備兩三千米高空仍能看清地面小動(dòng)物的視力。 

▲自帶長(cháng)焦鏡頭、ROI功能的鷹眼大概看東西就是這樣的吧? 

鯊魚(yú):自帶泳鏡 

在海洋中,越往食物鏈上的動(dòng)物視力越好,比如鯊魚(yú)。鯊魚(yú)的眼睛雖然大小和形狀不同,但是基本的結構與人類(lèi)都是一樣的,甚至鯊魚(yú)的眼角膜完全可以用于人眼的眼角膜手術(shù),從而讓你擁有鯊魚(yú)的視野。

如果你現在就打算聯(lián)系手術(shù)的話(huà),只能給你潑潑冷水了。雖然鯊魚(yú)眼結構差不多,但是視力極差,對顏色也基本分辨不出來(lái)。它們捕食基本上是“跟著(zhù)感覺(jué)走”。比如鯊魚(yú)能夠嗅到1公里以外的血跡,還能夠憑借靈敏的聽(tīng)覺(jué)系統發(fā)現附近移動(dòng)中的物體。只有這些綜合感覺(jué)判斷能夠確定獵物來(lái)源和距離以后,鯊魚(yú)才會(huì )游到附近去看看是否值得攻擊。 

鯊魚(yú)為了保護眼睛,還長(cháng)了一個(gè)透過(guò)率非常高的眼瞼,猶如在水下自帶一副泳鏡一般。同時(shí)為了在黑暗的水中看的更清楚,鯊魚(yú)還在視網(wǎng)膜后面長(cháng)了一種特殊的鏡面晶體,因此能夠獲得黑暗水中的高靈敏視力。 

▲相較于人類(lèi)弱爆的水下視力來(lái)說(shuō),鯊魚(yú)在水下的視覺(jué)可能就長(cháng)這樣。 

如果順著(zhù)食物鏈往下捋,直到海星一類(lèi)的棘皮生物,你會(huì )發(fā)現眼睛對于它們來(lái)說(shuō),只不過(guò)是判斷白天黑夜的傳感器而已,就像只有一個(gè)像素的黑白相機一樣。 

昆蟲(chóng):我眼睛沒(méi)別的,就是多! 

昆蟲(chóng)的眼睛可比人類(lèi)眼睛多多了。蝴蝶有四只眼睛,大多數蜘蛛有八只眼睛,毛毛蟲(chóng)有12只眼睛,家蠅每只眼睛都有4000多個(gè)小眼睛,而蜻蜓的眼睛里大概有30000個(gè)小眼睛。 

雖然昆蟲(chóng)的復眼視野范圍比人類(lèi)好多了,但是每只小眼睛的視力可都不太好。人眼可以旋轉,昆蟲(chóng)就只能朝固定一個(gè)方向看,除非晃腦袋。所以人眼在敏銳度上來(lái)說(shuō),基本上碾壓較好的復眼。 

但是一些昆蟲(chóng)比如蜜蜂,能夠感受到不可見(jiàn)光波段,它們可以在陽(yáng)光的照射下更準確地識別到花朵的方位。 

▲人眼只能接收可見(jiàn)光,而蜜蜂則可以看到紫外線(xiàn)?;ǘ渖踔翞槊鄯涞倪@一屬性,進(jìn)化出了獨特的圖案來(lái)吸引蜜蜂。 

大自然總是這么神奇,我們的腦洞可能遠遠趕不上大自然的魔幻。敬畏自然,學(xué)習自然,才能夠讓我們的科技更發(fā)達,技術(shù)更先進(jìn)!

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