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动物感受到的世界和我们不一样:同一个世界,不同的感受

已有 8387 次阅读 2012-5-4 21:06 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦|关键词:动物,眼睛,色彩,嗅觉| 色彩, 动物, 眼睛, 嗅觉

(本文所有图片都搜集自网络及学术论文)

横看成岭侧成峰,是说从不同角度看到的东西不一样。其实,即使同一个世界从同一个角度,不同的动物体验到的也完全不一样。 


  • 动物的听觉

不同动物对声波频率的敏感范围不同。当我们听美妙的音乐时,你的宠物跟你一样享受吗?说不定它感觉到的是刺耳的噪音,或者只听到单调的咚咚哒哒的节奏。当我们使用一些电器时,房间里对我们来说似乎噪音不大,你的宠物则可能听到震耳欲聋的超声波或次声波。

 

  • 动物的嗅觉

对视觉嗅觉灵敏的动物来说,它们如果有创作的机会的话,它们会创作出具有节奏感的气味变化,气味中不同物质浓度的变化就像我们听交响乐一般。

当我们对音乐如痴如醉时,可能你的狗儿说不定觉得它的鼻子闻出的气味更具有节奏感。

 

  • 动物的视觉

视觉暂留时间不同。我们看电影每秒24帧就感觉是连续动作了。动物看了这种电影可能会觉得这些人怎么一跳一跳的像动画片,看动作幅度大的动作片时, 我们人都觉得晃眼睛晃得发晕,视觉暂留时间短的动物更会觉得晕了。好在《阿凡达》的导演准备以每秒48帧或者60帧来拍续集,《指环王》的导演也在准备用 每秒48帧画面拍两部新电影。这不光是我们人的福利,更是某些动物的福利:)。

 

假想一下,如果某个动物的眼睛超级厉害,视觉暂留时间极短接近0,那它看荧光屏可就惨了,电子束扫描形成画面时,它只能看到整个屏幕上有一个亮点在飞快地移动,而看不到画面。

 

另一方面,在明亮条件下观察闪烁光点的实验表明,人眼最快可看到每秒50-60帧的画面,再快的话人眼就区分不了。

 

不同动物对色彩的敏感频率范围不同。人眼可以分辨数百万种不同色调、饱和度和亮度的颜色,但其他动物不一样。有些我们看得到的颜色其他动物看不到, 有些动物看得到的我们看不到。当我们把城市建筑涂上迷人的色彩时,有的动物说不定感到的是无比的刺眼和难看。当我们关了灯以为伸手不见五指时,有些动物则 依然视如白昼,你的一举一动都逃不过它的眼睛。当我们在墙上挂一幅美丽的图画时,你的宠物看到的可能是可能心中在想:人类怎么这么笨,画出来的东西这么难看。

 

人的视网膜上有三种感受颜色的锥状视细胞(视锥细胞),分别感受红绿蓝三种不同的颜色。不同的人能辨别的颜色有微小差异。眼睛对不同颜色的敏感度也 不同,在蓝绿色及黄橙色附近,颜色变化一点(哪怕波长相差1纳米),眼睛都能分辨出,但对其他颜色则没有这么敏感。人与人上有差异,人和其他动物的差异就 更大了。大部分哺乳动物只能感受两种颜色,很多海洋动物则只能感受红色。斗牛士用红色激怒牛,熟知牛只有两种视锥细胞,感受红和蓝,没有感受绿色的视锥细 胞,所以红橙黄绿对牛来说是一种颜色,只是颜色深浅方面不同。海中有种螳螂虾,有八种感受颜色的视细胞,能感受到红外光、紫外光和偏振光。鸟儿眼中的视锥 细胞也比人类多得多,可看到至少5种光谱带。

辨别颜色的视细胞在视网膜上的分布也不同,人的视网膜中心只有感红和感绿细胞,而且其比例不同人会相差很多。

 

鸟眼的世界是我们体会不到的。

 麦库截图20121904193954617.jpg

 

猫和狗则有夜视能力,蛇则能看到红外光线,不过是用另外的“眼”。

麦库截图20121904194208266.jpg

麦库截图20121904194241423.jpg

 


 

左图为正常人看到的,右图为红绿色盲看到的。

剪贴板20121904192900674.jpg

 

  

 AB图是人眼看到的色彩,CD图是模拟马眼看到的色彩

 

 剪贴板20121804180452831.jpg


 

除了色彩不同外,分辨率也不一样。不同动物视网膜上视细胞密度也不同。对于视力为2.0的人来说,10米远处两个点,相距1.5毫米。其光线进入视 网膜就只能被一个视细胞接受到,感觉到的就只有一个点。鸟类视力则可以达到5.0-10.0。对我这样的近视眼来说,戴上眼镜会感到整个世界都不一样了。 而如果像鸟一样拥有10.0的视力,那一眼望去该看到多少细节!

 

能看清楚的范围和区域也不一样。不同动物视细胞分布情况不同。我们人只有在中心位置叫中央窝的地方密度才最大,能看得清细节。鸟类除了中央窝,还有 侧头窝,有两处视细胞密集的地方,所以前方和侧面都看得清楚。能看清楚的范围也不一样,人类只有一度。把手指放在眼前看食指的指甲,你会发现只有一小块能 看清细节,需要移动眼球才能看清指甲上各个部分的细节。原来人的视野中心能够看清细节的范围只有一度。当你伸直手臂竖起食指,所看到的指甲宽度就差不多是 1度。

 

不同动物视野不同,通过眼球转动,人可以看到上下125,左右190度范围内的东西,但只有左右120度范围内是两只眼能同时看见、有立体视觉的。只有水平60-120度、垂直约70度视野范围能分辨颜色差异。

 

   马的眼睛在头的两侧,抬头时眼睛看不到正前方,所以它喜欢低着头走路:

 麦库截图20121904193819594.jpg

 

晶状体数量和形状不同。昆虫有复眼,一个眼球中可能有上万个晶状体。鱼眼的晶状体是圆球形的,不像人眼的晶状体是扁圆形的。想象一下我们小时候玩的弹子球,透过弹子球看到的世界是什么样子。

 

 麦库截图20121904195204281.jpg

 

 

 

信号处理的方式和速度也不同。视细胞接受到光后会产生电信号,传递给双极细胞,双极细胞再传递给神经节细胞,进而连至视神经。这里又有很多讲究,对 视网膜大部分区域来说,这种传递是一对多的关系,最终多个视细胞的电信号传递给同一个神经节细胞,造成分辨率降低。也有时一个视细胞的电信号会传递给多个 双极细胞,每个双极细胞又会传递给多个神经节细胞。还有些神经细胞会对信号强弱进行有选择的调整。最终,这些信号才传递到大脑皮层的初级视觉区,进而再进 行运动、色彩/形状、深度等处理。对于人类,至少至少有16处处理视觉信息的区域。

 



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