黑夜給了我們什么

“黑夜給了我黑色的眼睛，我卻用它尋找光明！”其實(shí)，黑夜所給予我們的，遠(yuǎn)比我們所想象的更多。無論是否愿意，我們的身體上都留下了黑夜不可磨滅的印記。

黑夜是可怕的。這幾乎是我們本能之中的一種感受。這一切，源于視覺在黑夜之中的失效。

遁入黑夜的祖先

對于黑夜，我們的哺乳動物祖先可能會有不一樣的思考。在它們看來，黑夜意味著安全，意味著自由。因?yàn)閯倓傔M(jìn)化出來的哺乳動物是非常弱小的物種，處于食物鏈底端，黑夜是它們天然的保護(hù)傘。

說到這個話題，很多人誤以為最初的哺乳動物要躲避恐龍的捕食。其實(shí)不然，哺乳動物幾乎是與恐龍同時出現(xiàn)在三疊紀(jì)末期的。那時，統(tǒng)治地球的雖然也是爬行動物，但還不是恐龍。不過，就卵生恐龍來說，優(yōu)勢很快就體現(xiàn)出來了。哺乳動物在種群數(shù)量上劣勢明顯，形勢岌岌可危。

哺乳動物該何去何從？進(jìn)化為它們指了條明路：明著打不過，躲到暗地里去。哺乳動物與恐龍最終平分秋色，各占半壁江山—只不過不是地理上的一半，而是時間上的一半。早期的哺乳動物基本都選擇夜間出來活動。

恐龍為什么夜里不能活動？因?yàn)榭铸埾衿渌佬袆游镆粯樱抢溲獎游?，體溫隨著環(huán)境溫度變化。

溫度非常重要。大家都有過發(fā)燒的經(jīng)歷：體溫比正常體溫提高2度，我們就已經(jīng)非常難受了；再提高2度，會有生命危險。這是因?yàn)椋覀兊募?xì)胞里無時無刻不在發(fā)生著各種各樣數(shù)以億計的生物化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)不會自發(fā)進(jìn)行，需要各種稱為酶的蛋白質(zhì)去催化。而溫度會影響這些酶的催化活性。

對于人類來說，進(jìn)化已經(jīng)把酶的最適溫度鎖定在了37攝氏度左右。一旦偏離這個溫度，酶的效率就會大打折扣，細(xì)胞會紛紛停工怠工，人也只有死路一條。所以溫血動物必須時刻保持體溫恒定。

比起體溫?zé)o法恒定的冷血動物來，人類的酶能夠適應(yīng)更寬的溫度范圍。但是，蛋白質(zhì)的脆弱性決定了這種適應(yīng)很有限。到了夜里，恐龍的身體狀態(tài)與我們發(fā)燒時差不了多少，只怕捕食不成反被捕。

無法感受色彩的眼睛

哺乳動物為了適應(yīng)黑夜中的生活也付出了代價。恰如顧城詩中所說：黑夜給了它們“黑色”的眼睛—無法感受色彩的眼睛。

大多數(shù)人恐怕不知道，除了部分靈長類動物之外，絕大多數(shù)哺乳動物都是色弱（近乎色盲）。抓線團(tuán)的貓咪是色弱，會看紅綠燈的導(dǎo)盲犬是色弱，就連在斗牛場上面對紅布怒不可遏的公牛也是色弱。

進(jìn)化是個吝嗇鬼，沒好處的事情它一概不干。任何一個蛋白質(zhì)，只要其功能并非生存必需，進(jìn)化就會把它淘汰掉，把省下來的能量和原料用在更有用的地方。

眼睛之所以能夠看到色彩斑斕的世界，靠的是視網(wǎng)膜上視細(xì)胞表面的一種蛋白質(zhì)，叫做視蛋白。不同的視蛋白對不同的顏色更為敏感。恐龍等爬行動物有四種不同的視蛋白，分別對應(yīng)于紅、綠、藍(lán)、紫，波長從長到短，覆蓋了整個可見光譜范圍。所以現(xiàn)在很多學(xué)者都認(rèn)為恐龍的顏色可能并不是《侏羅紀(jì)公園》里面那種單調(diào)的灰色，而是更為靚麗多彩的顏色。這樣一來，它們敏銳的彩色視覺才會有用武之地。

如果沒有用武之地，視蛋白就只有被淘汰掉。哺乳動物就是活生生的例子。由于生活在黑夜之中，彩色視覺完全派不上用場，結(jié)果哺乳動物一下失去了兩種視蛋白，只剩下了接收紫色和紅色的視蛋白。如此一來，整個中波長的區(qū)域全都空了出來。為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)，接收紅色的視蛋白在進(jìn)化中向紫色一端靠了靠，最敏感的波長已經(jīng)偏移到了黃色區(qū)域。然而，這也改變不了哺乳動物是色盲的本質(zhì)。

紅色的果子

至于靈長類動物以及我們?nèi)祟悾匦芦@得彩色視覺有著重要的意義—找成熟的果子吃。靈長類動物不再像其他素食哺乳動物那樣吃葉子，轉(zhuǎn)而食用能量價值更高的植物果實(shí)，這是進(jìn)化上的生存優(yōu)勢。

果實(shí)成熟后，為了吸引鳥類食用，幫助自己傳播種子，進(jìn)化出了迥異于綠色樹葉的紅色果皮，方便彩色視覺發(fā)達(dá)的鳥類在高處發(fā)現(xiàn)自己。連小朋友都知道的一個事實(shí)是：成熟的水果更甜更好吃。而水果成熟的標(biāo)志就是果皮的顏色。于是，成熟果實(shí)中更高的糖分所帶來的生存優(yōu)勢，最終導(dǎo)致靈長類在進(jìn)化中重獲彩色視覺。

這個看起來像是天方夜譚的故事，卻真實(shí)發(fā)生過，有分子生物學(xué)上的鐵證。

人類的彩色視覺來自三種不同的視蛋白，除了哺乳動物都有的紫、紅兩色，還多了一個對綠色敏感的視蛋白。這個新出現(xiàn)的綠色視蛋白與爬行動物的綠色視蛋白完全沒有進(jìn)化上的關(guān)聯(lián)，反而更接近我們的紅色視蛋白。也就是說，我們的綠色視蛋白來自紅色視蛋白在進(jìn)化中的小小突變。

既然系出同門，性質(zhì)必然也彼此接近。如果去看看人類三種視蛋白感光特性的曲線，就會發(fā)現(xiàn)：綠色與紅色視蛋白對應(yīng)的吸收峰只差了30納米。要知道，可見光的波譜范圍寬達(dá)200多納米。也就是說，人類的綠色和紅色視蛋白，功能幾乎是重疊的。這樣的彩色視覺實(shí)在是太勉強(qiáng)了，與爬行類和鳥類比起來，人類最多也就能算是色弱而已。

此外還有一個分子生物學(xué)上的證據(jù)：人類的綠色和紅色視蛋白的基因都位于X染色體上，而且是緊挨在一起的。這說明，其中一個基因是另一個基因偶然倍增之后，再慢慢變化而成的。這樣的配置很容易發(fā)生問題，導(dǎo)致其中一個基因失效。正因?yàn)槿绱?，人類有著極高的紅綠色盲發(fā)病率，幾乎達(dá)到了總?cè)丝诘?%。這個異乎尋常的比例遠(yuǎn)高于其他基因疾病的發(fā)病率。

折翼的哺乳動物

彩色視覺的退化所帶來的影響甚至超越了視覺與色彩本身。在《侏羅紀(jì)公園》里，大家都見識過統(tǒng)治天空的風(fēng)神翼龍?？蔀槭裁床溉閯游镒罱K沒有進(jìn)化出一種占領(lǐng)天空的物種呢？

一方面或許是因?yàn)榭铸埖闹苯雍笠帷B類，已經(jīng)占領(lǐng)了天空，沒有生存空間留給后來者。但是，要知道，哺乳動物進(jìn)化出了地球上最巨大的水生動物—藍(lán)鯨，以及其他種類繁多的鯨豚類水生哺乳動物?？磥?，先來者似乎并不一定就是阻礙。

另一方面的原因，大概就是視覺。高飛在天空之上，距離的增加導(dǎo)致地面上物體的運(yùn)動速度感降低，飛快的奔跑變成了視野里的緩慢移動。這時，哺乳動物對運(yùn)動極其敏銳的灰度視覺就不再那么有用了，而鳥類對色彩高度敏感的彩色視覺更有利于辨識不同的目標(biāo)。

的確有一類哺乳動物會飛，那就是蝙蝠。在黑夜中，蝙蝠選擇了回聲定位的方式來取代視覺。可是，與光線相比，聲音有一個不可避免的弱點(diǎn)：隨距離的增加而快速衰減。所以，用耳朵“聽路”的蝙蝠是個“近視”。

近視開車就不能開得太快，蝙蝠大概也明白這個道理。進(jìn)化賦予它們的解決之道就是高速轉(zhuǎn)彎的技能。蝙蝠在空中急轉(zhuǎn)彎的動作匪夷所思，是鳥類根本無法完成的。這樣的動作只能在體型較小的前提下完成。這就注定了蝙蝠不可能進(jìn)一步進(jìn)化成為巨大的飛行物種。

從嗅覺到大腦

有所失必有所得。黑夜中的哺乳動物雖然不能看到顏色，但卻獲得了地球上最敏銳的嗅覺—一種在黑夜中一樣可以發(fā)揮作用的感官。

嗅覺所依賴的是鼻腔內(nèi)一種叫做嗅蛋白的蛋白質(zhì)，而且還是視蛋白的近親。不過，光線的本質(zhì)是電磁波，所不同的在于波長。一種視蛋白可以負(fù)責(zé)一個很寬的波長范圍。氣味的本質(zhì)則是空氣中不同的小分子，每個都不一樣。于是，嗅蛋白的種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于視蛋白，達(dá)到了成百上千種。以鼻子好使而著稱的狗和鼠，都有1000多種不同的嗅蛋白。

在哺乳動物中，嗅覺嚴(yán)重退化的就要屬人類和水生的鯨豚類了。在水中，嗅覺無法發(fā)揮作用，退化是必然的事情。對于人類來說，自從遠(yuǎn)離狩獵生活，進(jìn)入文明社會，嗅覺就很難再影響人類的生存質(zhì)量。所以，吝嗇的進(jìn)化也就逐漸收回了嗅蛋白的使用權(quán)。人類基因組計劃告訴我們，人類只剩下了384種不同的嗅蛋白。

嗅覺對我們的影響也不僅僅只是味道這么簡單。對于大多數(shù)哺乳動物來說，它們通過嗅覺分辨獵物、親友、敵人。于是，負(fù)責(zé)嗅覺的嗅腦獲得了很大的發(fā)展，進(jìn)而影響了哺乳動物的情感和行為。它們對于食物和異性的追逐，對于敵人的厭惡與反擊，全是由嗅腦主導(dǎo)的。

這最終導(dǎo)致了大腦邊緣系統(tǒng)的發(fā)展，成就了功能更強(qiáng)大的腦，為地球上唯一的智能生物—人類的出現(xiàn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。