动物看到的世界，跟人类看到的一样吗？新研究加深了对视觉的理解

动物看到的世界，跟人类看到的一样吗？新研究加深了对视觉的理解

不同的动物所看到的世界肯定是不一样的，这是因为不同动物的眼睛结构各有差异。比如人类的眼睛里只有三种对视锥细胞，它们分别能感知红光、绿光和蓝光。而鸟类的眼睛里有四种视锥细胞，除了红绿蓝外，鸟类还能感知紫外线，这不仅让鸟类能看到紫外线，还能看到紫外线和红绿蓝各色光的混合颜色。

狗狗眼里的世界，跟人类所看到的世界也是不一样的，如下图所示，狗狗眼里的世界比较暗一点，颜色比较淡一点。但是狗可以用它们那敏锐的嗅觉来弥补视觉上的缺点。

关于视觉，还有人可能会问，盲人眼里的世界，是一片漆黑吗？不是的，盲人的眼里既没有黑也没有白，什么都没有。就像让你用自己的手肘来看你身后的东西一样，你的手肘根本没有视觉，啥都看不到。

但我们对动物视觉的理解不该止步于此，在最近发表于《皇家学会学报B：生物科学》上的一项新研究中，生物学家联合会收集了数百种脊椎动物和无脊椎动物的视觉数据，加深了科学家对动物视觉的理解，包括他们看到的颜色。

这些研究人员已经确定，适应陆地的动物比适应水的动物能够看到更多的颜色。适应开放陆地栖息地的动物比适应森林的动物看到的颜色范围更广。

科学家们还发现，脊椎动物和无脊椎动物之间的视觉差异很大，它显著影响物种所看到的颜色。与脊椎动物相比，无脊椎动物看到的光波长更短。

生物科学博士生马特·墨菲（Matt Murphy）和助理教授埃里卡·韦斯特曼（Erica Westerman）在《皇家学会学报B：生物科学》上发表了这些发现。他们合作的论文《进化史限制了物种将颜色敏感性与可用栖息地光线相匹配的能力》解释了环境、进化以及在某种程度上基因组成如何影响动物看到的颜色。

韦斯特曼说：“科学家们长期以来一直假设，动物的视觉已经进化到与环境中存在的光的颜色相匹配。但这一假设很难证明，关于动物视觉，我们仍有很多不知道的地方。收集生活在各种栖息地的数百种动物的数据是一项艰巨的任务，尤其是考虑到无脊椎动物和脊椎动物使用眼睛中不同种类的细胞将光能转化为神经元反应。”

动物检测视觉信息的能力取决于特定环境中光的波长和强度。一个名为视蛋白的视网膜蛋白质家族的数量和波长敏感性控制着动物从紫外线到远红光的光谱。然而，无脊椎动物和脊椎动物的视网膜中使用系统发育上不同的视蛋白，研究人员尚未确定这些不同的视蛋白是否影响动物的视觉或如何适应光环境。

韦斯特曼教授和墨菲整理了跨越四个门的446种动物的视觉数据。其中一个门包含有脊椎动物，如鱼类和人类。其余部分包含无脊椎动物，即没有脊椎的动物，如昆虫、鱿鱼和水母。

研究人员的研究表明，虽然动物确实能适应环境，但它们的适应能力在生理上可能受到限制。虽然脊椎动物和无脊椎动物广泛使用相同的细胞类型，即视蛋白，但它们构建这些细胞的方式不同。生物学家称之为脊椎动物纤毛视蛋白和无脊椎动物横纹肌视蛋白的这种生理差异可能解释了为什么无脊椎动物更善于看到短波长光。

然而，韦斯特曼教授说，这种差异可能是由于脊椎动物而非无脊椎动物中发生的随机基因突变造成的，这些突变还可能限制脊椎动物视觉中的光线范围。

墨菲说：“我们的研究回答了一些重要的问题，但也产生了更多的问题，这些可以帮助我们更好地理解动物的视觉。我们还需要做更多的工作来评估脊椎动物和无脊椎动物视网膜结构的差异，或者它们的大脑如何以不同的方式处理视觉信息。这些都是令人兴奋的问题。”