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人類與動物:誰有更好的視力?

來源:www.bearrr.com    日期:2019-04-02    點擊次數:

我們的眼睛可能是自然界中最複雜的結構。人眼可以分辨出八百萬種不同的顔色,可以在晴朗的夜晚看到80公裏外燈火通明的體育賽事。雖然這已經是大自然給我們的恩賜了,但是和其他動物相比,顯然我們可能不是最棒的。

 

鷹:自帶望遠鏡還能ROI 

人類的視力和貓的視力最大的區別就在視網膜上。貓的視網膜上,負責探測光線強弱的視杆細胞數量遠遠大于人類,而負責感受顔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人類,但是它們對于色彩的感受就遠不及我們了。 

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


人眼中負責感受顔色的視錐細胞有三種,分別感應紅、綠、藍三種顔色。這三種顔色的不同排列組合,讓我們能夠分辨上百萬種不同的顔色。而貓的視錐細胞雖然也有三種,但是分部過于分散,所以能夠分辨的顔色遠沒有人類這麽多,最多只有灰色、藍色、黃色等比較簡單的顔色。 

▲人類視覺對比貓的視覺。 


除此之外,人眼只能目視前方,而貓眼則稍稍傾斜,因此有著更寬廣的視野範圍。 

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。因爲在狗的視網膜上,視錐細胞只有兩種,因而狗的視覺只能分辨出灰、黃、藍三種顔色。 

上帝爲你關上了一扇門,還會爲你留上一扇窗。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3億個嗅覺受體,是人類的5倍,而分析這些氣味信息的大腦比例是人類的40倍! 

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


馬的視力也和貓狗差不多糟糕,而且和狗一樣無法感知紅色和綠色的差異。但是馬的大眼睛分別在頭部兩側,這種特殊結構可以讓馬看到身邊發生的一切,更適合在草原地帶發現入侵者。 

▲馬的單眼範圍比人大,但雙眼可視範圍比人小。要感知立體的東西需要雙眼可視,而要發現動的東西(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,視網膜外都有一層人類沒有的照膜,可以將透過視網膜多余的光線再反射回視網膜,因而視神經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,物體的清晰度會顯著提升。因此,馬在夜間能清楚地辨別夜路和夜出的動物。夜間騎乘馬時馬常常打“響鼻”,表示它先發現了夜遊的動物或異物,用“響鼻”預以警示。這也是動物夜晚眼睛會發光的原因。 

如果單憑視力來說,老鷹和其他猛禽堪稱自然界中的王。 

眼球中有一個叫做中央凹的區域,此處視網膜最薄,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圍排列。此處視錐細胞與雙極細胞均一對一聯系,故視覺最爲敏銳而精確,稱中心視覺。 

▲中央凹區域的位置就在這裏。 


人只有一個中央凹,而許多猛禽,包括老鷹,視網膜上都有兩個中央凹:正中央凹和側中央凹。前者能敏銳地發現前側視野裏的物體;後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長焦鏡頭,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平均水平的5倍。 

其次鷹的視網膜上分部的視錐細胞密度要比人類高得多,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物的超強視力。 

▲自帶長焦鏡頭、ROI功能的鷹眼大概看東西就是這樣的吧? 


鲨魚:自帶泳鏡 

在海洋中,越往食物鏈頂端上的動物視力越好,比如鲨魚。鲨魚的眼睛雖然大小和形狀不同,但是基本的結構與人類都是一樣的,甚至鲨魚的眼角膜完全可以用于人眼的眼角膜手術,從而讓你擁有鲨魚的視野。

如果你現在就打算聯系手術的話,只能給你潑潑冷水了。雖然鲨魚眼結構差不多,但是視力極差,對顔色也基本分辨不出來。它們捕食基本上是“跟著感覺走”。比如鲨魚能夠嗅到1公裏以外的血迹,還能夠憑借靈敏的聽覺系統發現附近移動中的物體。只有這些綜合感覺判斷能夠確定獵物來源和距離以後,鲨魚才會遊到附近去看看是否值得攻擊。 

鲨魚爲了保護眼睛,還長了一個透過率非常高的眼睑,猶如在水下自帶一副泳鏡一般。同時爲了在黑暗的水中看的更清楚,鲨魚還在視網膜後面長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。 

▲相較于人類弱爆的水下視力來說,鲨魚在水下的視覺可能就長這樣。 


如果順著食物鏈往下捋,直到海星一類的棘皮生物,你會發現眼睛對于它們來說,只不過是判斷白天黑夜的傳感器而已,就像只有一個像素的黑白相機一樣。 

昆蟲:我眼睛沒別的,就是多! 

昆蟲的眼睛可比人類眼睛多多了。蝴蝶有四只眼睛,大多數蜘蛛有八只眼睛,毛毛蟲有12只眼睛,家蠅每只眼睛都有4000多個小眼睛,而蜻蜓的眼睛裏大概有30000個小眼睛。 

雖然昆蟲的複眼視野範圍比人類好多了,但是每只小眼睛的視力可都不太好。人眼可以旋轉,昆蟲就只能朝固定一個方向看,除非晃腦袋。所以人眼在敏銳度上來說,基本上碾壓最好的複眼。 

但是一些昆蟲比如蜜蜂,能夠感受到不可見光波段,它們可以在陽光的照射下更准確地識別到花朵的方位。 

▲人眼只能接收可見光,而蜜蜂則可以看到紫外線。花朵甚至爲蜜蜂的這一屬性,進化出了獨特的圖案來吸引蜜蜂。 


大自然總是這麽神奇,我們的腦洞可能遠遠趕不上大自然的魔幻。敬畏自然,學習自然,才能夠讓我們的科技更發達,技術更先進!