科学家研究发现,不同动物的眼球可以帮助它们生存。
观察一个人的眼球,你就会发现眼球中间圆而黑的瞳孔。瞳孔张开可以让光线进入眼睛,能够看到东西。然而观察不同动物的眼睛,你就可能发现一些奇怪的差异。例如猫眼的瞳孔可以变窄成一条竖立的缝,而山羊的瞳孔则会成为一条横杠。
加州大学伯克利分校的视觉科学家马丁·班克斯和其同事为了解释这种情况,对多种动物眼睛瞳孔进行了研究。他们发现了动物眼睛瞳孔形状不同的原因。
为了要对动物的眼睛了解更多,班克斯和同事收集了214种陆地动物的眼睛的图和照片。他们还将这些眼睛根据食肉动物和食草动物划分,科学家发现,动物瞳孔的形状取决于他在生态系统中的作用。
研究发现垂直缝隙状的瞳孔常在肉食动物中出现。它们大多是伏击性捕食动物,不会等待对象走进自己的埋伏圈,而是迅猛出击捕获它们。
该研究小组想要知道瞳孔竖立细缝状是如何有助于这些捕食动物的。为此,他们利用照相机的光圈模拟动物眼睛的瞳孔,每当快门打开时光线就进入相机内。科学家将光圈调整为竖缝状,并拍摄照片。
每当一个照相机或一只眼睛聚焦于附近的一个物体时,其他稍近或更远的物体就会有些模糊,只有眼睛接近物体才能看清楚。在你的面前不同的距离举起两个手指,先将焦距对准一个手指而后再对准另一个。这种效应叫作模糊效应,它可以帮助观察者判定附近某个物体的距离。
班克斯和其同事还发现,竖缝状瞳孔“光圈”可以增强模糊效应。在一只动物的眼中,竖缝瞳孔或许能帮助一只猫或其他捕食动物准确判定猎物的距离。这样捕食者能够以准确的距离捉到猎物。瞳孔的形状是一种适应能力的体现,一种帮助捕食动物在环境中生存的特性。
班克斯和其同事还注意到,竖缝瞳孔的动物通常眼睛在脸前端,而不是在头的两侧。这样可以让捕食动物两眼对焦于单一的物体,这种能力叫做双目并用。
每只眼睛看到的是稍有不同的重叠图像,大脑再将双眼看到的图像创造成一个景深。
如果说竖立的瞳孔有助于食肉动物捕食,那么横向的瞳孔则有利于食草动物逃跑。
那么具有圆瞳孔的人类和另外其他一些动物,又是为什么有圆的瞳孔呢?早期的人类也进行捕猎,但是他们还得利用另一只眼提防动物的袭击,例如大型猫科动物、狼以及熊。人类的瞳孔之所以这样,很有可能是在捕食动物和被捕食动物之间的一种恰到好处的折衷方式。
这就是说,竖立瞳孔的优点对于需要贴近地面近距离观察的动物获益最大。因此人类有可能因太高而不能利用这一优点。加之,人类是社会动物,因此对于我们来说面貌识别是很重要的。竖立瞳孔的模糊效应对于人类就没什么优势可言了。人类的圆形瞳孔可能是由最佳的识别模式进化过来的,因为我们可以利用眼睛分辨出不同的东西。