看着一个人的眼睛,你会发现他的眼球中央有黑色的圆眼睛。这是光进入眼睛的通道,光进入眼睛后,我们就能看到大千世界。
但是,如果你盯着其他动物的眼睛看,你会发现其他动物的瞳孔形状有这么大的差异!例如,猫的瞳孔在强光下垂直变细,山羊的瞳孔看起来像水平排列的单杠。(大卫亚设)。
科学家们已经注意到了这种差异,但他们更想知道的是现象背后的原因。为什么自然界存在如此多种多样的瞳孔形状?为什么所有动物都有与众不同的瞳孔——,为什么猫的瞳孔是竖着站着的,而不是山羊一样的横瞳?(莎士比亚)。
为了揭开那个秘密,美国加州大学伯克利分校的科学家马丁?班克斯研究了214种陆生动物的眼睛,包括猎杀和吃掉其他动物的食肉动物——。通过比较这214双眼睛,班克斯知道了自然中的角色是捕食者还是猎物,拥有怎样的瞳孔。
捕食者都有眼珠。
能使瞳孔纵向狭长的人往往是捕食者,大多数擅长伏击。伏击是指打猎时先隐藏自己,等到猎物靠近后再找机会猛冲。
那么,建立瞳孔是如何帮助捕食者伏击猎物的呢?
以熟悉的相机为例。光圈是光线进入相机的通道。因此,光圈就像瞳孔在动物眼睛里一样,把光圈调整到垂直站立的狭窄缝隙里。这就像人做瞳孔一样。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视剧),Northern Exposure)。
如果相机聚焦在更近的物体上,周围的其他物体在比这个物体更远或更近的时候会变得模糊。这种现象在照相机的成像技术中有“模糊”的专业名词。
眼睛也一样。不信的话,闭上一只眼睛,盯着远方的另外两根手指。聚焦在盲目的手指上,近处很模糊。聚焦在近处的手指上,远处的那个又模糊了。
模糊现象用于判断附近物体的距离,建立瞳孔可以增强模糊现象。对于附着在地面上的捕食者来说,建立瞳孔有助于准确判断自己到猎物的距离,这样才能一步一步地向目标冲去。(莎士比亚)。
班克斯还注意到,建立瞳孔的动物的眼睛长在头部前面,而不是两侧。因此,两只眼睛可以同时聚焦在前方的一个目标上,创造出略有不同和重叠的视野。这被称为“双目视觉”。双眼的视觉可以使视野更加全面。——一眼看到的视野必然存在盲点,双眼一起看可以有效弥补盲点亏损。另一方面,两只眼睛的图像信息在大脑中相互交织,能创造出比一眼看到的更具立体感的图像。
双眼的视觉和模糊现象一样,建立瞳孔更强。看来,竖起眼珠确实是捕食者判断猎物位置的好帮手。
可怜的猎物,幸好有了横瞳
捕食者的猎物往往是绵羊、山羊、鹿、马等食草动物,它们的眼睛大部分长在头部两侧,有可以横向伸展的瞳孔。横瞳尽量扩大水平视野,可以看得更广。作为猎物,眼珠的优点是,明显的——无法预测敌人会从哪个方向冒出来,所以不得不关注6号。
一旦发现敌人,他们就要尽快逃跑。这时,两边的一双眼睛看起来很机智。班克斯这样解释。“我们人类可以转头左右看,甚至用眼角的余光看周围,全速逃跑。猎物们依靠横瞳来做到这一点,横瞳可以在警惕左右的同时兼顾前方。”
不需要逃跑的时候,横空出世又有优势吗?例如,山羊低头吃草的时候,瞳孔能帮助看6次吗?对此,班克斯亲自去动物园观察山羊吃草时眼睛的状况。他这样描述。“山羊低头吃草的时候,他们的眼睛在眼窝里上下旋转,使水平眼珠始终与地面保持平行。”如果进一步仔细观察,会发现不仅是山羊,绵羊、马、驼鹿、鹿等动物也是如此。
人类圆圆的眼珠
如果垂直瞳孔有助于肉食动物捕捉猎物,横瞳孔能保护食草动物免受捕食,我们人类拥有的圆形瞳孔会起到什么作用?
人类的祖先是不折不扣的猎人,但也是狼、黑熊等动物的食物,所以人类圆圆的瞳孔可能处于瞳孔和横瞳孔之间的中间状态。
另外,“捕食者建立瞳孔”的结论也不是绝对的。例如,猫的瞳孔可以通过垂直缝合的缝隙变细,但属于猫科动物的老虎、狮子、猎豹等大型捕食者有着和我们人类一样的圆形瞳孔。这充分说明了结构和功能的一致性。最终,瞳孔只对贴在地上需要观察猎物的捕食者有用。老虎、狮子、猎豹和我们人类的体型都很高,眼睛离地面很远。不需要竖起眼珠子。
而且,对我们人类来说,眼睛比帮助捕食更重要。也就是说,识别——识别符号、形状识别、文字识别、道路识别、面部识别等。发挥认识功能时,树立瞳孔的模糊现象反而成为累赘。
这篇文章来自《科学画报》
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