老虎的皮毛为什么是橘黄色的?这一问题困扰了科学家们许久。毕竟这种颜色十分显眼,在森林绿色背景的衬托下更是引人注目。目前,科学家们已就此问题找到了答案。
据英国《每日邮报》网站近日报道,最新研究表示,尽管老虎的橘黄色在人类看来是十分显眼的,但是关于这种大型猫科动物在它们猎物眼中所呈现色彩的计算机模拟,显示的竟是不同的景象。
眼睛是很多动物认识世界的开始。但在自然界中,很多动物眼里看见的世界,并不像我们人类看到的这么五彩斑斓,丰富多彩。正常色彩视觉的人类拥有三种类型的颜色传感器:红色、绿色和蓝色,这决定其能分辨红色、蓝色和绿色。
动物则不然。除了人类等少数的灵长类动物之外,几乎所有哺乳动物都是红绿色盲,仅保留了两种视锥细胞,即所谓的二原色视,对它们而言,二原色视就是“正常色觉”。鹿是老虎的主要猎物,其眼睛只能识别蓝色和绿色的光,它们实际上是红色色盲。新研究称,这意味着老虎身上的橘黄色在鹿的眼中是绿色的。
英国布里斯托尔大学博士约翰·芬内尔及同事说,他们利用计算机对于某种特定动物容易被发觉的程度进行了估计。他们利用了动物生活环境的图像,然后制作图片以查看伪装色是否有助于该动物与背景融为一体。
芬内尔表示,通过模拟世界在那些“二原色视”(即无法分辨红色与绿色)的动物眼中的样子,“我们还找出了有利于隐蔽以及易被发现的理想颜色。”
芬内尔在《英国皇家学会界面杂志》发表论文称:考虑一下老虎的外衣,它的皮毛在正常色觉者的眼中呈现橘黄色,而不是某种绿色,尽管后者对于进行森林捕猎伏击应该是一种更适合的伪装。不过正如文中所阐述的,当观察者换成是二原色视的动物时,老虎的颜色是十分管用的。
一般而言,动物身体颜色的一个重要作用就是伪装,伪装得和周围环境越像,就越有利于动物的生存,而自然界到处都是绿色植被。既然如此,老虎为何不以绿色作为被毛颜色呢?
动物若想让自己变成绿色,不外乎两种方法。一是自己合成绿色的色素,某些昆虫和腔肠类动物就是采用此种办法,比如水螅、毛毛虫和螳螂。但哺乳动物的毛发中并没有绿色的色素,只具有两种色素,一种色素是使毛发呈黑色或褐色,另一种色素是使毛发呈黄色或橙黄色。另有一些白毛动物,则是由于它们的毛发内有无数细微的气泡,能将光线散射开的缘故。以上3种颜色的不同组合,就构成了哺乳动物毛皮的基本色调。没有绿色色素的哺乳动物,当然也就无法自身产生绿色,除非哺乳动物的生化系统发生巨变。
两栖类、爬行类和鸟类动物的皮肤或羽毛里都没有产生绿色的色素,那么青蛙、蜥蜴、鹦鹉这些动物是怎样让自己变成绿色的呢?这就是第二种方法,利用了光的衍射。以青蛙为例,青蛙皮肤上特殊的结构可以衍射蓝光,然后与自身的黄色素混合,就能显出绿色了。同理,鸟类是依靠羽毛的特殊结构来衍射光线,然后与自身色素结合,才得以显现五彩斑斓的颜色。
第二种方法颇为巧妙,但很难复制,因为哺乳动物表层覆盖着皮毛,就算用这种办法,所形成的绿色皮肤也会被毛发遮住。另一方面,哺乳动物的皮毛纤细,不像鸟类羽毛一样容易衍射,所以也不能利用这种方法产生绿色。
图/《国家地理》
除了老虎橘黄色的皮毛,事实上,黑色的条纹也能在一定程度上“拆散”老虎的轮廓,无论观察者拥有哪种色彩视觉,这些条纹都能有效隐藏老虎的形状。
老虎是大自然里面顶尖的捕食者,它们体型巨大,需要尽可能多地捕猎,以获得足够的食物来保持自身的能量。为了最高效地捕获到猎物,在捕猎活动还没开始,老虎会保持安静,偷偷摸摸地接近猎物。
一般来说,老虎的跳跃能力是8米至10米,在这个范围内,捕猎成功率较高。如果超出此范围,捕猎成功率将大大降低。在野外环境中,土色、绿色、黄色等颜色混在在一起,如果突然间出现一个纯色的庞然大物,就会显得格外突出。此时,老虎身上的条纹就像是军人穿的迷彩服,帮助其尽可能地接近猎物而不被发现,橘黄色皮毛有助于它们与草、地面覆盖物等融为一体。
此外,老虎头上的“王”字并非是为了显示其百兽之王的地位,这也只是全身黑色条纹的一部分,只不过恰巧看起来像是汉字“王”而已,它起到的作用跟全身黑色条纹起到的作用一样,都是避免在捕猎时暴露自己。(本刊综合)
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动物眼中的世界是啥样
人类的视觉系统非常奇妙,但有些事情是人眼所不能及的,比如看见紫外线,或者识物于千里之外。有些动物,可能会是部分色盲,但它们的视力在某些特定方面超过了人类。
狗:狗的视网膜上只有两种视锥细胞,它们能够识别短波长和中长波长的光波,也就是能感受到蓝光和红黄光。因为视锥细胞少的缘故,汪星人眼中世界的色彩非常单调,它们所看到的世界是黑白的,如同是黑白照片一样。
响尾蛇:响尾蛇拥有大量视杆细胞,它在白天的色彩分辨率很低,在晚上却截然相反。此外,响尾蛇能感知红外线。响尾蛇口鼻两侧有一对小洞,这是一种特殊的感觉器官——颊窝器,洞中悬着一层薄膜能感知猎物的热量。
苍蝇:苍蝇是有复眼的,它由成千上万个小的眼睛组成,这些小眼睛组成了完整的图像。画质就和打了马赛克一样模糊。但是它眼中的世界是如同镜头慢放一样,缓缓进行。这就是我们打苍蝇命中率较低的原因了。
蜜蜂:蜜蜂和人类一样,也是三色视觉动物。但不同于人类的红绿蓝,它们的三种光受体能够感知黄蓝和紫外光。能够感知紫外光,这让蜜蜂能看到花瓣上的图案,找到花蜜。不同于人类,蜜蜂有着包含上千个晶状体像足球一样的复眼。每个晶状体都是蜜蜂视野中的一个像素。这种视野机制的代价就是,蜜蜂的眼睛分辨率很低,它们的视野很模糊。