另眼觀“視”界

文 王莊林

動物眼中的世界究竟什么樣？動物看世界的方式與人類之間的差異到底有多大？類似這樣的問題一直讓科學(xué)家們津津樂道，在最新科學(xué)研究中他們向大眾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”，狗被無端扣上了一頂不光彩的帽子，實際情況并非如此。

狗眼中的視錐細(xì)胞較少，因此狗所能看到的色彩非常單調(diào)，不像人類眼中的世界那樣五彩繽紛。但狗眼中桿狀細(xì)胞較多，所以在昏暗的環(huán)境下，它的視力出奇的好，看到的東西遠(yuǎn)比人眼能看到的多，也清楚得多。而在大白天光線明亮的情況下，它卻時常暈頭轉(zhuǎn)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。狗可以在一公里以外看到一只揮動的手，很明顯這是繼承了老祖宗狼的“優(yōu)良傳統(tǒng)”。

美洲豹視力非凡

美洲豹有一雙圓形瞳孔，由于圓形瞳孔的肌肉能隨瞳孔的收縮而迅速隆起，所以美洲豹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功能：當(dāng)夜間極微弱的光線反射到它的視網(wǎng)膜上時，它的眼睛能吸收這種光亮。這種類似于一面鏡子的膜狀層能將已穿過視網(wǎng)膜的光再次反射回來，讓光再次刺激桿狀光感細(xì)胞，從而使美洲豹能清楚地看見夜晚的景物。

美洲豹的這一特性加上其發(fā)達(dá)的嗅覺器官和非凡的探測運動物體的能力，使它成為最可畏的食肉動物。白天，當(dāng)美洲豹不再具有夜行視力優(yōu)勢時，它會通過眼瞼來幫助它尋找獵物。美洲豹細(xì)長形的眼睛不僅可以起到保護(hù)瞳孔的作用，而且還能使它的眼睛難以被獵物發(fā)現(xiàn)。

驢眼視野比人寬

驢眼圖像的聚焦系統(tǒng)非常特別，它的晶狀體根本就不具有調(diào)焦的作用，視網(wǎng)膜也缺少聚焦物體所必須的中央凹陷。因此要想看清楚周圍的一草一木，驢的眼睛只有選擇視網(wǎng)膜較凹陷的部分來聚焦遠(yuǎn)處的物體，而用視網(wǎng)膜中較凸起的地方來對近處的物體進(jìn)行聚焦。

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人類看到的各不相同。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充分被瞳孔接收，有了這樣的瞳孔，驢眼就可以把水平方向上的景物盡收眼底，所能看到的景物范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dāng)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(tài)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(jié)構(gòu)特點呢？科學(xué)家們經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn)，青蛙眼睛的視網(wǎng)膜由三層細(xì)胞組成：光感受細(xì)胞層、中間聯(lián)系細(xì)胞層和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層。

第一層的光感受細(xì)胞把外界景物的影像倒映在視網(wǎng)膜上，并將其轉(zhuǎn)換為神經(jīng)電信號；第二層聯(lián)系細(xì)胞負(fù)責(zé)將電信號傳給第三層；第三層神經(jīng)節(jié)細(xì)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(jīng)節(jié)細(xì)胞又分為四類，每一類都執(zhí)行特定的檢測功能，只對運動目標(biāo)的某一特征有反應(yīng)，分別辨認(rèn)、抽取視網(wǎng)膜圖像的不同特征。這樣，就把一個復(fù)雜的圖像分解成了幾種易于辨認(rèn)的特征，提高了發(fā)現(xiàn)與辨認(rèn)目標(biāo)的速度和準(zhǔn)確性。因此，科學(xué)家把這四類神經(jīng)節(jié)細(xì)胞稱為“檢測器”，分別是“邊緣檢測器”、“凸邊檢測器”、“反差檢測器”和“變暗檢測器”。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(guān)系的景物有反應(yīng)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(yīng)。

例如，運動的天敵和食物對青蛙的生存十分重要，水塘是它的棲身之地，都是對它生存有意義的景物。青蛙動態(tài)視覺器官的這一特性，給“運動目標(biāo)探測器”提供了設(shè)計原理和模型。

瞪大魚眼看世界

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(qū)分周圍的物體，魚眼的瞳孔必須放得非常大，以接收盡可能多的光線。除了視覺細(xì)胞與瞳孔外，魚眼中的晶狀體也是球型的，這使其可以匯聚入射光線。

由于魚眼的晶狀體本身不能變形調(diào)焦，視覺調(diào)節(jié)只能靠晶狀體前后擺動來實現(xiàn)。比如，當(dāng)晶狀體推向前方時，長在兩側(cè)的眼睛可以看見前方較近的物體和身后較遠(yuǎn)的東西，相反，當(dāng)晶狀體向后邊縮時，可以看見后邊較近的東西和前方較遠(yuǎn)處的物體。

由此看來，魚眼盯著的東西未必被它注意，或許我們在海洋館與魚兒面面相覷、“以眼還眼”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。然而這也會帶來許多煩惱，比如當(dāng)魚活著時，強(qiáng)烈的陽光可能灼傷它的視網(wǎng)膜。好在魚眼的視網(wǎng)膜上覆蓋有一層天然的色素細(xì)胞層，可以保護(hù)它的眼睛。

蜜蜂能看見紫外線

在春暖花開的季節(jié)，絢麗多姿的花卉競相開放，吸引蜜蜂前來采蜜。但是，蜜蜂的色彩世界和人類所看到的截然不同。蜜蜂有5只眼，其中單眼有3只，能夠感覺光的強(qiáng)弱，起著光度計的作用，幫助蜜蜂掌握早出晚歸的時刻。

另外在蜜蜂的頭上還生長著兩只復(fù)眼，兩只復(fù)眼共由12000多個六角形小眼組成，它們各自自成體系，都能看到東西。

多年來的研究使科學(xué)家們了解到：蜜蜂能根據(jù)太陽的位置找到食物的來源。德國科學(xué)家約翰遜·麥克唐納發(fā)現(xiàn)：在陰天，哪怕蜜蜂僅能看到小小的一塊藍(lán)天，也能找到食物。這是因為蜜蜂善于利用陽光折射的紫外光來判定它們尋食的路徑。這種折射的紫外光是由太陽光在大氣層中被分散而產(chǎn)生的。只要留有一小塊沒有云層遮蔽的天空，蜜蜂就能覺察到這種折射光源的方位。

原來，蜜蜂的眼睛里有一種能夠折射紫外光的特殊細(xì)胞，這種細(xì)胞能在蜜蜂的腦子里繪制出一張地圖，即使太陽被云層遮住，它也能了解太陽的方位。蜜蜂打著圈飛行時，這種特殊的眼細(xì)胞就能在某一點上接到相對來說最亮的紫外光，蜜蜂因此就知道這個點正對著太陽的方向。所以，一只蜜蜂只要記住了同伴舞蹈的方向，便能準(zhǔn)確地向食物源飛去。

科學(xué)家為此做了許多試驗。他們在野外觀察蜜蜂，記錄蜜蜂的舞蹈并向蜜蜂提供一種人造的折射紫外光源來測試它們的這種能力。試驗證明：蜜蜂眼睛里的那種特殊細(xì)胞實際上是一種天然的繪圖儀。

老鷹敏銳千里眼

人們常以“鷹眼”來形容人眼的銳敏，入木三分。老鷹雖飛翔于高空，但那些往草叢里逃跑的小兔子、往母雞翅膀下躲藏的小雞，它都能一目了然。獵人“不見兔子不撒鷹”，正是利用了老鷹的這個特點，撒了老鷹，任憑兔子跑得再快，也難逃出它的眼睛。

老鷹這雙炯炯有神的眼睛有它特殊的構(gòu)造。在鷹眼的視網(wǎng)膜上，有正中央凹和側(cè)中央凹兩種形態(tài)。正中央凹能發(fā)現(xiàn)前側(cè)視野里的物體，側(cè)中央凹能感知前面的物體，兩個中央凹交叉的視區(qū)為最銳敏視區(qū)。

對比人眼和鷹睛就可以看到，人眼睛只有一個中央凹，視錐細(xì)胞每平方毫米為14.7萬個，而鷹眼睛的中央凹視錐細(xì)胞每平方毫米為100萬個；人眼瞳孔直徑為3毫米，而鷹眼瞳孔直徑為6毫米，所以鷹的眼睛比人的眼睛要敏銳得多。

如果想要提高人類視力，最輕松的一種方式就是擴(kuò)大我們所能看到的光頻率范圍。視網(wǎng)膜的光感受器圓錐細(xì)胞攜帶一種稱為“視蛋白”的對光敏感的蛋白質(zhì)，鷹之所以能看到遠(yuǎn)距離的獵物，是因為富有“視蛋白”的圓錐細(xì)胞光感受器緊緊堆積在視網(wǎng)膜上。

而提高人眼清晰度的一個途徑就是在視網(wǎng)膜上塞滿更多的圓錐細(xì)胞。這樣做雖然能改善視力，但也會使眼睛感覺不適，因此要慎重。