动物夜视为何会发光,人类要是长期夜间生活能夜视吗?
动物眼睛晚上会发光,主要是因为很多动物眼睛里面比人眼睛里多了一面镜子,眼睛发的光其实是这面“镜子”的反射光。
月黑风高,伸手不见五指,突然前面出现两个光亮的眼睛,着实有点吓人。
地球生物中,其实人(灵长类)的眼睛是比较特殊的存在,相对于已经是地球最高等生物的人类,人眼的进化其实还并不是完全体。
不同动物的眼睛都是根据长期生存的条件进化的,这个长期可能有点长,少则几万年,多则几亿年。
动物中,鸟类的眼睛应该是最发达的,虽然这些自由精灵们的祖先在上古时期没竞争过哺乳动物。
但是他们依然有天空作为后盾,可以尽情在阳光下驰骋(除掉鸮类等特殊鸟类),从来不需要生活在黑暗里,所以多数鸟类至今保留着祖上的四色视锥细胞,比人类多一种紫色的视锥细胞,也就是说,鸟类能看到的色彩要比人类多的多。
而且为了适应飞行,眼睛长在颅腔两侧,且占颅腔面积的1/3-1/2左右(人眼占颅面积1/20左右)。
鸟类不仅可以看到更多的色彩,还能看到它身前,身后,头上的视角,他们还能通过瞳孔的聚焦在快速飞行时发现非常微小的东西,有些以鱼类为食的鸟类还能剧烈改变晶状体的形状来克服水的折射。
鸟类眼睛的这些特征,都是为了适应飞行,哺乳动物也是一样,为了能够在夜间视物,眼睛的进化也有一点的特异变化。
为什么哺乳动物会有夜视能力?
上面提到了,鸟类在上古时期没有竞争过哺乳动物,但是在更久远的年代,哪有它们竞争的份。
那时候的地球是恐龙的天下,从两亿多年前出现哺乳动物开始,是龙也得盘着,是虎也得趴着。
直到6500万年前,恐龙灭亡,哺乳动物在这1.4亿年里,为了生存,只能生活在黑暗里。
有学者曾经有过一个观点,当类爬行动物刚进化成哺乳动物的时候,哺乳动物也是四色视觉者,但是为了躲避恐龙的捕杀,只能晚上出来觅食。
长期黑暗环境下生活,使其视网膜上视杆细胞(感弱光,无色觉)增多,视锥细胞(感强光,有色觉)减少,使动物眼睛夜间更容易感光,看的更清楚。
但是在黑暗条件下,对色彩的要求并不高,所以哺乳动物视锥细胞不但数量减少,也由以前的四种视锥细胞变异成两种视锥细胞。
这也是为什么大多数哺乳动物一般夜视能力比较强的前提,生活的所迫,让他们不得不做出改变。
用对色彩的识别,换来了夜视的能力,这也不算亏。
为什么动物眼睛会发光?
视杆细胞增加,只是夜间视物的前提,但视物的基础是光。
视杆细胞只是对弱光敏感,并不是不需要光。
所以想要夜视,需要将黑暗中的光线最大化的利用。
瞳孔是眼睛接受外界光线的门户,动物在黑暗状态下,瞳孔会自然扩大,人类也是一样,光照充足时,人类瞳孔直径1.5mm左右,当人进入黑暗环境下时,瞳孔直径最大能扩大到8mm左右,目的就是为了接受更多的光线。
因为视杆细胞更多,所以夜视动物的瞳孔变化更大,比如猫的瞳孔,白天的时候几乎眯成一条缝,但是在晚上的时候,它的瞳孔甚至占据眼睛90%的大小,几乎暴露在外面的整个眼睛都是瞳孔,这样接受到的相对光线就更多。
为了进一步放大吸收的光源,哺乳动物视网膜后方还有一个特殊的结构,照膜,是一种可以反射光的结构,就如一面小镜子,可以将透过视网膜的光进行反射再次照射在视网膜上进行成像,对光线进行二次利用,将光线最大化,达到更好地夜视能力。
也是因为这个小镜子(照膜),将动物眼睛接受的光源通过一个聚焦点反射回来,再通过本已经放大的瞳孔释放出来,才会让我们觉得夜视的动物眼睛会发光。
人类为什么没夜视能力?
在恐龙灭绝后,哺乳动物统治地球,有一部分动物走向了光明,比如以瓜果等为主食的灵长类(人类也属于灵长类)。
为了得到更美味的瓜果食物(成熟),灵长类在漫长的衍化过程中,适应了白天的生活,对明亮光线更敏感的视锥细胞比例增多,同时变异出可以识别第三种色彩的视锥细胞。
摆脱了色盲的灵长类,也因为视杆细胞的减少,对弱光的敏感度降低了,照膜也没了,夜视能力也就变得更差了。
人类长期的夜生活会不会产生夜视能力呢?
有一定概率会,但有前提,所有人类无法再制造光源且白天无法正常生活几百万年甚至几千万年。
不排除有1/∞的概率可能有人会变异,但是想让人类整体有这种能力,不是一天两天就能完成的,人的百年寿命,相对于进化所需的时间来说,仅仅是九牛一毛。
即使有原因造成人类无法在光明的环境下生活几千万年后,也不排除进化不出夜视能力,夜间判定事物的能力不一定依靠视觉,触觉、听觉、嗅觉的特异性进化都可能令人类更适合夜间生活,比如蝙蝠这样通过回声定位系统。
当然,千万年啊,估计没有人会自信地认为人类那时候还存在或者没有发生其他变异吧。
只看现在人类的发展,人类眼睛的进化方向最可能的应该是逐渐向四色视者进化,而夜间的视力会更差一些。
展望一下,女性同志肯定会是四色视者进化的先驱者,毕竟心思细腻与最颜色更敏感的女性同志,应该对色彩的追求更多,色彩对于人类来说将会越来越重要。
至于夜视能力,城市发展最大的特点有一个,夜生活越来越丰富。
一般越是大的城市,灯光就越明亮,时间越久,几乎每个角落都有24小时的路灯,人们对光明的追求是与生俱来的。
在未来,除了睡觉都待在光明环境中的人类,有没有可能会进化的视杆细胞越来越少,视紫红质(视杆细胞上的感光色素)越来越少呢,这个可能性,可能比夜视能力更现实一些。