动物眼中的视差世界

王庄林

动物眼中的世界究竟是什么样子?动物看世界的方式与人类的差异到底有多大?多少个世纪以来，类似这样的问题人类并不能给出一个准确的答案。直到今天，最新的科学研究揭示了动物惊人的视觉差异。

狗眼未必看人低

俗话说“狗眼看人低”，狗被无端扣上一顶不光彩的帽子。实际情况并非如此。谈到狗，不能不先说一说狼，因为狼是狗的祖先，狗继承了狼身上的许多特点。狼是一种食肉类动物，主要以捕食动物为生，因此它非常注意观察其周围的环境，以便寻找它的猎物。犬齿类的动物都天生具有捕捉的本能，猎物任何微小的动静都会立刻引起它们的注意。狼则是犬齿类动物中出色的猎手，它甚至可以在1000米以外轻易判断出猎物是否患病，是否疲劳，是否精神紧张，并以此决定如何发起攻击。一旦猎物表现出某种恐惧，那么它就很难逃过狼的利齿。相反，当猎物不慌不忙、充满自信时，狼往往裹足不前，不敢轻举妄动。狼把灵敏的嗅觉与视觉合二为一，狼敏锐的目光往往被引向闻起来令其垂涎的目标。虽然狗为人豢养，大多不用去猎食，但它观察周围环境时所表现出的特点与老祖宗一模一样。这就难怪一只狗遇上生人时，总是疑神疑鬼，除了望望之外，还时常会凑过来闻闻，否则心里不踏实。

除了看世界的方式比较特别外，狗眼看到的东西也与人类看到的有很大不同。狗眼中的视锥细胞较少，因此狗眼中世界的色彩非常单调，不像人类眼中的世界那样五彩缤纷。但狗眼中杆状细胞较多，所以在昏暗的环境下，它的视力出奇的好，看到的东西远比人眼能看到的多，也清楚得多。然而在大白天光线明亮的情况下，它却时常晕头转向，辨别事物的能力大大下降。另外，静止的物体不容易引起狗的察觉，它擅长捕捉运动的物体。狗可以在1000米以外看到一只挥动的手，很明显这是继承了老祖宗狼的“专利”。

美洲豹眼夜视非凡

美洲豹有一双圆形瞳孔，由于其肌肉能随瞳孔的收缩而迅速隆起，因而能快速、完全地闭合眼睛，并且扩张得很大。所以，它能在近乎无光的条件下捕猎。另外，美洲豹眼睛的膜状层也具有特殊的功能：当夜间极微弱的光线反射到它的视网膜上时，它的眼睛能将这种光亮进行收入。具有这种收入功能的眼组织叫膜状层，这种类似于一面镜子的薄膜能将已穿过视网膜的光经过视网膜反射回来，让光再次去刺激杆状光感细胞。当美洲豹的一双闪闪发光的眼睛将闪光或其他光源反射回来后，膜状层就能看清夜晚的景物了。

美洲豹的这一特性加上其发达的嗅觉器官和非凡的探测运动物体的能力，使它成为最可怕的食肉动物。白天，当美洲豹不再具有夜视优势时，它会通过眼睑来帮助它寻找猎物。美洲豹细长形的眼睛不仅可以起到保护瞳孔的作用，而且还能使它的眼睛难以被猎物发现。

驴眼视野比人宽

农村里的驴，常常被蒙上眼睛，拉着磨打转，一副全然不知的样子。驴只有在低头吃草时，双眼才具有最大的视野，因为驴在吃草时身体基本保持不动，两眼也不向前看，因此驴的每个眼睛视角都达146°，且左眼与右眼所看到的景象很不相同。在驴的脑袋与驴的四肢之间有一个盲区，一般来说，这一盲区大约有120厘米长、50厘米宽。不过不要紧，驴只要稍稍晃一下脑袋就可以看到这一区域了。驴双眼向前方看时，视角很有限，仅为65°，而且驴要想向前看，还要摆出点架势来。首先要把头摆正，其次双眼要同时目不转睛地向前方看，以便两个眼睛看到的景象可以重叠到一起，由此才能辨别清楚物体并测定出物体与自己的距离，以保证自己不撞到东西。

驴眼图像的聚焦系统非常特别，它的晶状体根本就不具有调焦的作用，视网膜也缺少聚焦物体所必需的视网膜中央凹陷。因此，要想看清周围的一草一木，驴的眼睛只有选择视网膜较凹陷的部分来对远处的物体聚集。而用视网膜中较突起的地方来对近处的物体进行聚焦，便是驴眼每天最为频繁而辛苦的工作。

更为有趣的是，驴眼看到的世界在水平方向与垂直方向上与我们人类看到的很不相同。这是因为驴眼的瞳孔是扁平的，呈长方形状，水平方向上的光可以被瞳孔充分接收。有了这样的瞳孔，驴眼就可以把水平向上的景物尽收眼底，其所看景物的范围之广远远超过人类。然而，这样又扁又方的瞳孔对接收垂直方向的光线是不利的，驴眼无法很好地洞察垂直方向上的动静，这就是为什么当人在驴面前突然把手举起来，驴会因为无法看清手在上方何处而吓得不知所措。

青蛙特定动态视觉

青蛙的眼睛对动的东西很灵敏，对不动的东西却无动于衷。那么，蛙眼具有怎样的结构特点呢?科学家经过深入研究发现，青蛙眼睛的视网膜由三层细胞组成：光感受细胞层，中间联系细胞层，神经节细胞层。光感受细胞把外界景物的影像呈现在视网膜上，并把影像转换为神经电信号；联系细胞负责将电信号传给神经节细胞；神经节细胞则检测影像特征，并将这些电信号编成密码传给大脑。神经节细胞又分为四类，每一类都执行特定的检测功能，只对运动目标的某一特征有反应，分别辨认、抽取视网膜图像的不同特征。这样，就把一个复杂的图像分解成了几种易于辨认的特征，提高了发现与辨认目标的速度和准确性。因此，科学家把这四类神经节细胞称为“检测器”。这四种检测器共同作用，就可以使青蛙只对与它生存有紧要关系的景物有反应了。而对与它的生存没有意义的事物，如不动的或摇动的树木和草叶则都没有反应。

不难看出，蛙眼对背景没有反应，而是集中注意相对于背景运动且具有特定形态特征的物体。一旦一只昆虫或者天敌的“影子”从眼前掠过，它能立即做出反应，扑向食物或者逃进水中。也就是说，蛙眼看到的只是对它的生存有意义的景物。例如，运动的天敌和食物对它的生存十分重要，水塘是它的栖身之地，都是对它的生存有意义的景物。青蛙的这一特性，给“运动目标探测器”提供了设计原理和模型。

瞪大鱼眼看新世界

鱼眼中的世界与人类所看到的更是大不一样。由于光的折射和反射，在水中看物体，会觉得物体变形、颜色暗淡。为了区分周围的物体，鱼眼的瞳孔放得非常大，接收尽可能多的光线。除了视觉细胞与瞳孔外，鱼眼中的晶状体也是球形的，这使其可以会聚入射光线。由于鱼的晶状体本身不能变形调焦，视觉调节只能靠晶状体前后摆动来实现。比如，当其晶状体推向前方时，长在两侧的眼睛可以看见前方较近的物体和身后较远的东西；相反，当晶状体向后缩时，可以看见后边较近的东西和前方较远的物体。由此看来，鱼眼盯着的东西未必被它注意，当我们与海洋馆里的鱼儿面面相觑、以眼还眼之时，它们未必把我们“放在眼里”。

鱼的眼睛没有眼皮，这使其“牺牲”时都呈死不瞑目状。然而，这还会带来许多烦恼，比如当鱼活着时，强烈的阳光可能灼伤它的视网膜。好在鱼眼的视网膜上覆盖有一层天然的色素细胞层，可以保护它的眼睛。

蜜蜂能看见紫外线

在春暖花开的季节，绚丽多姿的花卉竞相开放，吸引若干蜜蜂前来采蜜。但是，蜜蜂的色彩世界和我们看到的截然不同，这是由于它能看到紫外光的缘故。其实蜜蜂有5只眼，其中单眼有3只，能够感觉光的强弱，起着光度计的作用，帮助蜜蜂掌握早出晚归的时刻。蜜蜂还拥有两只复眼，共由12000余个六角形小眼组成，它们自成体系，都能看到东西。

多年来科学家已经了解到，蜜蜂能够根据太阳的位置来找到食物的来源。但蜜蜂是如何具有这种本领的?德国科学家约翰逊·麦克唐纳发现，在阴天，哪怕蜜蜂仅能看到小小的一块蓝天，就能找到食物。他说，之所以能够这样，是因为蜜蜂善于利用阳光折射的紫外线来判定它们觅食的路径。这种紫外线是由太阳光在大气层中被分散而产生的，只要留有一小块没有被云层遮蔽的天空，蜜蜂就能觉察到这种折射光源的方位，其原因是蜜蜂的眼睛里有一种能够折射紫外线的特殊细胞。这种细胞能在蜜蜂的脑子里绘制出一种地图，即使太阳被云层遮住，它也能知道太阳的方位。当蜜蜂打着圈飞行时，这种特殊的眼细胞就能在某一点上接收到相对来说最亮的紫外光，蜜蜂便知道这个点正对着太阳的方向。因此，一只蜜蜂只要记住同伴舞蹈的方向，便能准确地向食物源飞去。

鹰鹫千里敏锐眼

我们常以“鹰眼”来形容人眼睛的敏锐。鹰眼确实是十分厉害的。它虽然在高空飞翔，但往草丛里逃跑的小兔子，往母鸡翅膀下躲藏的小鸡雏，它都能一目了然。猎人正是利用了老鹰的这个特点，不见兔子不撒鹰，任兔子跑得再快，也难逃出鹰的眼睛。

鹰的这双炯炯有神的眼睛有它特殊的构造。在鹰眼的视网膜上，有正中央凹和侧中央凹两种形态。正中央凹能发现前侧视野里的物体，侧中央凹能感知鹰头前面的物体，两个中央凹交叉的视区为最敏锐视区。如果把人的眼睛和鹰的眼睛对比一下，我们就可以看到，人眼只有一个中央凹，视锥细胞每平方毫米14.7万个，而鹰眼的中央凹视锥细胞每平方毫米为100万个；人眼瞳孔直径为3厘米，而鹰眼瞳孔直径为6厘米!

提高人类视力最轻松的一种方式，便是扩大我们所能看到的光频率的范围。视网膜的光感受器圆锥细胞携带一种被称为“视蛋白”的光敏蛋白质。你所能做的就是将一种基因引入光感受器细胞，从而将视蛋白调节到你希望察觉的波长。鹰之所以能看到远距离的猎物，是因为富有视蛋白的光感受器圆锥细胞紧紧堆积在视网膜上。而提高人眼清晰度的一个途径就是在视网膜上塞满更多的圆锥细胞。不过，虽然会提高我们的视力，但这一过程可能让我们的眼睛感觉不适，因此要慎重。