科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),不同動(dòng)物的眼球可以幫助它們生存。
觀察一個(gè)人的眼球,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)眼球中間圓而黑的瞳孔。瞳孔張開可以讓光線進(jìn)入眼睛,能夠看到東西。然而觀察不同動(dòng)物的眼睛,你就可能發(fā)現(xiàn)一些奇怪的差異。例如貓眼的瞳孔可以變窄成一條豎立的縫,而山羊的瞳孔則會(huì)成為一條橫杠。
加州大學(xué)伯克利分校的視覺(jué)科學(xué)家馬丁·班克斯和其同事為了解釋這種情況,對(duì)多種動(dòng)物眼睛瞳孔進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物眼睛瞳孔形狀不同的原因。
為了要對(duì)動(dòng)物的眼睛了解更多,班克斯和同事收集了214種陸地動(dòng)物的眼睛的圖和照片。他們還將這些眼睛根據(jù)食肉動(dòng)物和食草動(dòng)物劃分,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),動(dòng)物瞳孔的形狀取決于他在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。
研究發(fā)現(xiàn)垂直縫隙狀的瞳孔常在肉食動(dòng)物中出現(xiàn)。它們大多是伏擊性捕食動(dòng)物,不會(huì)等待對(duì)象走進(jìn)自己的埋伏圈,而是迅猛出擊捕獲它們。
該研究小組想要知道瞳孔豎立細(xì)縫狀是如何有助于這些捕食動(dòng)物的。為此,他們利用照相機(jī)的光圈模擬動(dòng)物眼睛的瞳孔,每當(dāng)快門打開時(shí)光線就進(jìn)入相機(jī)內(nèi)??茖W(xué)家將光圈調(diào)整為豎縫狀,并拍攝照片。
每當(dāng)一個(gè)照相機(jī)或一只眼睛聚焦于附近的一個(gè)物體時(shí),其他稍近或更遠(yuǎn)的物體就會(huì)有些模糊,只有眼睛接近物體才能看清楚。在你的面前不同的距離舉起兩個(gè)手指,先將焦距對(duì)準(zhǔn)一個(gè)手指而后再對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)。這種效應(yīng)叫作模糊效應(yīng),它可以幫助觀察者判定附近某個(gè)物體的距離。
班克斯和其同事還發(fā)現(xiàn),豎縫狀瞳孔“光圈”可以增強(qiáng)模糊效應(yīng)。在一只動(dòng)物的眼中,豎縫瞳孔或許能幫助一只貓或其他捕食動(dòng)物準(zhǔn)確判定獵物的距離。這樣捕食者能夠以準(zhǔn)確的距離捉到獵物。瞳孔的形狀是一種適應(yīng)能力的體現(xiàn),一種幫助捕食動(dòng)物在環(huán)境中生存的特性。
班克斯和其同事還注意到,豎縫瞳孔的動(dòng)物通常眼睛在臉前端,而不是在頭的兩側(cè)。這樣可以讓捕食動(dòng)物兩眼對(duì)焦于單一的物體,這種能力叫做雙目并用。
每只眼睛看到的是稍有不同的重疊圖像,大腦再將雙眼看到的圖像創(chuàng)造成一個(gè)景深。
如果說(shuō)豎立的瞳孔有助于食肉動(dòng)物捕食,那么橫向的瞳孔則有利于食草動(dòng)物逃跑。
那么具有圓瞳孔的人類和另外其他一些動(dòng)物,又是為什么有圓的瞳孔呢?早期的人類也進(jìn)行捕獵,但是他們還得利用另一只眼提防動(dòng)物的襲擊,例如大型貓科動(dòng)物、狼以及熊。人類的瞳孔之所以這樣,很有可能是在捕食動(dòng)物和被捕食動(dòng)物之間的一種恰到好處的折衷方式。
這就是說(shuō),豎立瞳孔的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于需要貼近地面近距離觀察的動(dòng)物獲益最大。因此人類有可能因太高而不能利用這一優(yōu)點(diǎn)。加之,人類是社會(huì)動(dòng)物,因此對(duì)于我們來(lái)說(shuō)面貌識(shí)別是很重要的。豎立瞳孔的模糊效應(yīng)對(duì)于人類就沒(méi)什么優(yōu)勢(shì)可言了。人類的圓形瞳孔可能是由最佳的識(shí)別模式進(jìn)化過(guò)來(lái)的,因?yàn)槲覀兛梢岳醚劬Ψ直娉霾煌臇|西。