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人类与动物:谁有更好的视力?

来源:www.yipge.com    日期:2019-04-02    点击次数:

我们的眼睛可能是自然界中最复杂的结构。人眼可以分辨出八百万种不同的颜色,可以在晴朗的夜晚看到80公里外灯火通明的体育赛事。虽然这已经是大自然给我们的恩赐了,但是和其他动物相比,显然我们可能不是最棒的。

 

鹰:自带望远镜还能ROI 

人类的视力和猫的视力最大的区别就在视网膜上。猫的视网膜上,负责探测光线强弱的视杆细胞数量远远大于人类,而负责感受颜色的视锥细胞数量就明显不如我们了。所以猫在夜晚的视力远超过人类,但是它们对于色彩的感受就远不及我们了。 

▲人有着更强的色彩感受力,看得清楚的地方更多;而猫则有着更灵敏的夜间感受力,以及更宽的视野范围。


人眼中负责感受颜色的视锥细胞有三种,分别感应红、绿、蓝三种颜色。这三种颜色的不同排列组合,让我们能够分辨上百万种不同的颜色。而猫的视锥细胞虽然也有三种,但是分部过于分散,所以能够分辨的颜色远没有人类这么多,最多只有灰色、蓝色、黄色等比较简单的颜色。 

▲人类视觉对比猫的视觉。 


除此之外,人眼只能目视前方,而猫眼则稍稍倾斜,因此有着更宽广的视野范围。 

狗的视力基本与猫差不多都是近视眼,还不到人眼的三分之一。甚至色彩感受力还不如猫——狗都是红绿色盲。因为在狗的视网膜上,视锥细胞只有两种,因而狗的视觉只能分辨出灰、黄、蓝三种颜色。 

上帝为你关上了一扇门,还会为你留上一扇窗。狗的视力虽然不行,但是它拥有一只超灵敏的鼻子。狗的鼻子中拥有高达3亿个嗅觉受体,是人类的5倍,而分析这些气味信息的大脑比例是人类的40倍! 

▲虽然狗狗近视,但是拥有更宽广的视野范围,对距离更敏感,比人类敏感20倍,因而更适合狩猎。 


马的视力也和猫狗差不多糟糕,而且和狗一样无法感知红色和绿色的差异。但是马的大眼睛分别在头部两侧,这种特殊结构可以让马看到身边发生的一切,更适合在草原地带发现入侵者。 

▲马的单眼范围比人大,但双眼可视范围比人小。要感知立体的东西需要双眼可视,而要发现动的东西(比如捕猎者)只需要单眼可视就行。 


马的视力虽然很差,但夜视能力可比人强多了。马和猫一样,视网膜外都有一层人类没有的照膜,可以将透过视网膜多余的光线再反射回视网膜,因而视神经的感受量可大于原光的两倍以上。在弱光情况下,由于照膜的反射作用,物体的清晰度会显著提升。因此,马在夜间能清楚地辨别夜路和夜出的动物。夜间骑乘马时马常常打“响鼻”,表示它先发现了夜游的动物或异物,用“响鼻”预以警示。这也是动物夜晚眼睛会发光的原因。 

如果单凭视力来说,老鹰和其他猛禽堪称自然界中的王。 

眼球中有一个叫做中央凹的区域,此处视网膜最薄,只有色素上皮细胞和视锥细胞两层细胞,双极细胞和节细胞均斜向周围排列。此处视锥细胞与双极细胞均一对一联系,故视觉最为敏锐而精确,称中心视觉。 

▲中央凹区域的位置就在这里。 


人只有一个中央凹,而许多猛禽,包括老鹰,视网膜上都有两个中央凹:正中央凹和侧中央凹。前者能敏锐地发现前侧视野里的物体;后者则接收鹰头前面的物体像。鹰眼的中央凹面积更大,这样的凹陷可以使得鹰的眼睛更像是一个长焦镜头,这让它们的视野中心具有更强大的额外放大倍率。因此能够看到的最远距离是人类平均水平的5倍。 

其次鹰的视网膜上分部的视锥细胞密度要比人类高得多,这大大提高了它们分辨细节的能力,就如同更高的像素密度可以有效提升相机的分辨率一般。这一切的构造相结合,才能够让鹰眼具备两三千米高空仍能看清地面小动物的超强视力。 

▲自带长焦镜头、ROI功能的鹰眼大概看东西就是这样的吧? 


鲨鱼:自带泳镜 

在海洋中,越往食物链顶端上的动物视力越好,比如鲨鱼。鲨鱼的眼睛虽然大小和形状不同,但是基本的结构与人类都是一样的,甚至鲨鱼的眼角膜完全可以用于人眼的眼角膜手术,从而让你拥有鲨鱼的视野。

如果你现在就打算联系手术的话,只能给你泼泼冷水了。虽然鲨鱼眼结构差不多,但是视力极差,对颜色也基本分辨不出来。它们捕食基本上是“跟着感觉走”。比如鲨鱼能够嗅到1公里以外的血迹,还能够凭借灵敏的听觉系统发现附近移动中的物体。只有这些综合感觉判断能够确定猎物来源和距离以后,鲨鱼才会游到附近去看看是否值得攻击。 

鲨鱼为了保护眼睛,还长了一个透过率非常高的眼睑,犹如在水下自带一副泳镜一般。同时为了在黑暗的水中看的更清楚,鲨鱼还在视网膜后面长了一种特殊的镜面晶体,因此能够获得黑暗水中的高灵敏视力。 

▲相较于人类弱爆的水下视力来说,鲨鱼在水下的视觉可能就长这样。 


如果顺着食物链往下捋,直到海星一类的棘皮生物,你会发现眼睛对于它们来说,只不过是判断白天黑夜的传感器而已,就像只有一个像素的黑白相机一样。 

昆虫:我眼睛没别的,就是多! 

昆虫的眼睛可比人类眼睛多多了。蝴蝶有四只眼睛,大多数蜘蛛有八只眼睛,毛毛虫有12只眼睛,家蝇每只眼睛都有4000多个小眼睛,而蜻蜓的眼睛里大概有30000个小眼睛。 

虽然昆虫的复眼视野范围比人类好多了,但是每只小眼睛的视力可都不太好。人眼可以旋转,昆虫就只能朝固定一个方向看,除非晃脑袋。所以人眼在敏锐度上来说,基本上碾压最好的复眼。 

但是一些昆虫比如蜜蜂,能够感受到不可见光波段,它们可以在阳光的照射下更准确地识别到花朵的方位。 

▲人眼只能接收可见光,而蜜蜂则可以看到紫外线。花朵甚至为蜜蜂的这一属性,进化出了独特的图案来吸引蜜蜂。 


大自然总是这么神奇,我们的脑洞可能远远赶不上大自然的魔幻。敬畏自然,学习自然,才能够让我们的科技更发达,技术更先进!

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