有的動物僅憑皮膚就能感知顏色,為什麼人類只能用眼睛?

2020-12-05 怪羅科學

藍藍的天,綠綠的樹,五顏六色的行人,世界真的和我們看到的那樣嗎?

其實並不是,我們看到的世界,是經過眼睛和大腦「加工」後展現的,看到的顏色也並非就是物體本身的顏色。

在人眼中,顏色是反射光線的顏色

換句話說,我們看到一個紅色的蘋果,紅色並不在蘋果,而是蘋果吸收了除紅色外的所有光線,紅色光線反射出來,被眼睛吸收,經過大腦的處理和修飾後,產生蘋果是紅色的這種感覺。

一般情況下,人類可以接受400nm—760nm波長的光,這些光線通過視網膜上的視錐細胞接收。人眼有多種視錐細胞,分別接受不同波長的光線,並加工成神經脈衝,通過視神經傳遞到大腦皮層。

有的動物將顏色藝術發揮到極致,進化出了自然界最喜歡的生存技能,偽裝色。

不斷進化的偽裝色

說起偽裝色,第一時間想到的是變色龍,但是今天我們說的是另一位「色彩大師」。

在工業革命之前,大多數胡椒蛾呈白色有斑點,這使得它們能夠與淺色的樹木混在一起。但是,隨著空氣汙染程度的增加,樹木被煤煙染黑,為了適應了這種環境,這位色彩大師,將身體進化為更深的顏色來和環境融為一體。

如今,胡椒蛾和它們的幼蟲可以根據特定樹枝的顏色來調整自己的外表。

人類用眼睛吸收光線,胡椒蛾,是否和人類一樣,也是用眼睛來感知顏色嗎?

用正常的思維來考量,覺得這個問題非常簡單,除了眼睛,還能用什麼來感知光線呢?

但大自然的神奇賦予了胡椒蛾異於人類的天賦。

最新的一項研究發現,胡椒蛾毛蟲能敏銳感知周圍環境,即使蒙上眼睛,它們也能隨著不同環境改變自身的顏色。簡而言之,幼蟲可以用眼睛和皮膚「看到」色彩。

研究小組做了一個實驗,將300多隻毛毛蟲放在漆成黑色、棕色、綠色和白色的木釘的盒子裡,並測量它們的顏色感知能力,300隻毛蟲中,一些毛蟲的視線正常,而另一些則被塗上黑色丙烯酸顏料,暫時「蒙上眼睛」。

找到我了嗎

最終,大約80%的毛蟲,無論是蒙住眼睛的還是正常看見的,都選擇了與身體顏色最接近的樹枝休息。

這是一種非常有效的策略,選擇和身體顏色相近的樹枝比改變顏色去適應環境更環保,因為改變顏色需要耗費精力,且耗時,可能需要一周以上的時間。

當研究人員再次將毛毛蟲放在不同顏色的木樁上時,驚奇地發現,蒙住眼睛的毛蟲和正常的毛蟲改變顏色的速度是一樣的。

經過這兩次實驗,可以說明,蒙不蒙眼睛對毛蟲感知顏色的能力沒有任何影響。

為了更好地理解變色機制,研究人員對毛蟲的眼睛和皮膚進行了光敏蛋白的測試。測試後發現,皮膚中的光敏蛋白含量和在大腦中的一樣高,也為以後的科學研究提供了非常重要的基礎。

科學家們認為,胡椒蛾毛蟲進化出用皮膚感知顏色的能力,是為了獲得更準確的視覺信息,比如,當它們的頭離開一根樹枝休息無法用眼睛直接感知顏色時,用皮膚照樣也能快速融入環境,避開鳥類的捕食。

目前研究人員還不清楚毛蟲是如何接受和利用顏色信息的,但是這位色彩大師確實掌握了用眼睛以外的細胞控制顏色變化。

最後

人類雖然有最強大腦,但是很多能力並沒有動物優秀。

我們的可見光譜是有限制的,而一些鳥類、魚類和許多其他哺乳動物能感知整個光譜。有些昆蟲,尤其是蜜蜂,能看到人眼看不到的紫外線。

胡椒蛾的毛蟲甚至能用皮膚來感知環境,利用顏色來偽裝自己。

這種技術若能在我們身上使用,那麼對於很多眼睛有疾病的人來說,就算無法感知物體的形狀和大小,至少還能感受世界五彩斑斕的顏色。

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