动物的眼睛如何分辨色彩
动物的眼睛如何分辨色彩
动物们是如何看到这个五彩斑斓的世界的？它们的眼睛是否像人类一样能够分辨各种颜色？最近，一项发表在《皇家学会生物学分会学报》上的研究为我们揭示了动物视觉的奥秘。
研究人员发现，与水适应生物相比，陆地适应动物能感知更多颜色。与习惯了森林环境的动物相比，适应开放陆地环境的动物能感知更多颜色。
然而，物种的不同进化史——尤其是脊椎动物和无脊椎动物之间的差别——会对其所看到的颜色产生实质性影响。与脊椎动物相比，无脊椎动物可以看到更多短波长的光。
图：树懒的眼睛（视觉中国）
“长期以来，科学家们猜测，动物视力会进化到可以匹配其栖息地中普遍存在的色彩种类。然而，这一假说很难证明，而且我们对动物视觉还不够了解，”韦斯特曼说，“收集在不同栖息地生活的数百种动物的数据是一项艰巨任务，尤其是考虑到无脊椎动物和脊椎动物使用它们眼中不同类型的细胞将光能转化为神经元反应时。”
特定环境中的波长和光线强度影响动物探测视觉信息的能力。动物感知到的光谱是由一类名为视蛋白的视网膜蛋白质数量和波长敏感度决定的，这些光谱从紫外线到远红外线都包含在内。
另一方面，无脊椎动物和脊椎动物的视网膜上有生物系统独有的视蛋白，科学家尚未发现这些视蛋白是否影响动物感知，或者它们如何适应其周围的光线。
墨菲和韦斯特曼对四个门类446种动物的视力进行了研究。其中一个门类包含鱼类和人类等脊椎动物。其他门类是像昆虫和水母这样的无脊椎动物。
这项研究发现，虽然动物可以适应周围环境，但它们的适应能力在生物学上是有限的。虽然脊椎动物和无脊椎动物都使用同样的细胞类型（即视蛋白）去看东西，但它们构建这些细胞的方式不同。脊椎动物和无脊椎动物之间的这种生理差异——脊椎动物的纤毛视蛋白和无脊椎动物的横纹肌视蛋白——可以解释为什么无脊椎动物更善于看到较短波长的光线。
据韦斯特曼说，这种差异可能是由于脊椎动物而不是无脊椎动物的随机基因变异导致的。这些变异还可能减少动物所能看到的光线数量。
墨菲说：“我们的研究解决了一些基本担忧，但也提出了新的关切。我们可以做更多研究来分析脊椎动物和无脊椎动物视网膜的解剖学差异，或者它们的大脑如何以不同方式解读视觉信息，这些都是非常有趣的话题。”