猫狗眼睛里的世界，真的是黑白的吗？
拥有眼睛在动物界似乎是一件不足为道的寻常事，以至于只有当我们发现一些没有眼睛（或仅仅是眼睛退化）的动物时才会觉得稀奇。
但只需和身边宠物们的眼睛对视，我们就不难发现一些玄机——
家中的猫主子拥有和人相似的大眼睛，但它们的瞳孔总在强光下眯成竖缝；
汪星人的瞳孔和人的一样平平无奇，但当它们在夜色下被光线照射时，就会闪烁出冷峻的色彩；
鱼缸里的热带鱼似乎日夜不眠，因为我们从未观察到它们闭上眼睛；
而不管是水族缸里除藻的樱花虾还是耀武扬威的鹿角仙，它们大大的眼睛好像又被许多网格细细分割……
这不禁让我们好奇：动物们的眼睛千差万别，造成这种现状的原因是什么？透过这些不同的眼睛，它们看到的世界又是不是和我们的一样？是不是真的是黑白的呢？
猫主子的眼睛有什么特别？
杏仁状的竖瞳孔是猫主子眼睛上最令人瞩目的特征，这显然和大多数拥有瞳孔的动物——比如我们人类不同。
即便放在猫科这个大家族里，这样的瞳孔也不是标配，体型更大的老虎的瞳孔就与人类完全一样。
早期的理论认为，猫拥有大量感受微弱光线的视杆细胞，这使其在黯淡环境也可以看清猎物（这些类似于给我们的相机开了很高的感光度ISO）。
但当白昼的强光到来时，过多的光线或许会伤害它们的视神经（这类似于相机的过曝），所以它们需要以更高的效率把瞳孔缩的更小。
▲ 明亮的光线下，猫咪的眼睛就会变成一条缝
和夜晚时几乎占到眼球正面90%的大瞳孔相比，猫主子白天眯成缝的竖杏仁瞳孔面积骤减了135倍，如此看来，这个解释似乎是合理的。
不过这种解释的致命缺点是——同样拥有大量视杆细胞的猫头鹰依旧保留着圆形的瞳孔，这似乎说明圆形瞳孔完全可以起到相同的效果。
其实，猫咪演化出桃仁瞳孔的确和夜视能力出色有关，但并非是因为上面的原因。
我们应当都注意过，当你在夜晚用灯光照射猫咪的时候，它们的眼睛就会反光，这是因为在它们的视网膜后方还有一层反光的照膜，猫利用这个反光层将夜晚微弱的光重复利用，进一步增强夜视能力（这相当于摄影时用的补光板）。
▲ 黑暗的房间中，猫咪的眼睛会发光——相信你们都知道
不过，照膜在提升猫咪夜视能力的同时，却也让它们变得有些近视，以至于它们看20米外静止物体时的视力水平和人类看100米外的远物一样。
这可是个巨大的麻烦，猫的野生祖先——非洲野猫在它们的栖息地里并不是什么食物链的霸主。
为了躲避诸多强大的天敌，它们的主要活动时间都在晚上，而它们的猎物又大多是一些体型小巧的啮齿类和爬行类动物，这些小猎物细微的活动在暗夜环境下本来就难以察觉，近视显然又让非洲野猫的捕猎难上加难。
许多近视的人类读者或许有这样的体验，当我们眯起眼睛时，画面就会变得更清晰一些。
▲ 猫咪眼里的世界和人类有什么不同——颜色更单一，视野更广，但显然是个近视眼
这其实是因为眼皮遮挡了一部分光线，让导致视力模糊的元凶——弥散斑的形状也发生了改变，对于非洲野猫来说，竖杏仁的瞳孔就起到了类似的效果。
它们在垂直方向减少了弥散斑的水平直径，这样就可以让猎物在水平方向上的运动变得清晰起来，对于习惯伏击战术的非洲野猫来说，这就足够了。
实际上，那些长有竖杏仁瞳孔的动物，基本都是这样在夜间伏击小型动物的猎手，譬如一些夜间活跃的蛇或蜥蜴。
▲ 夜间捕食的猫咪们，这一双眼睛正是因此进化而来
另一个有趣的知识点是，除了大多数灵长类动物（新世界猴不在此列）之外，大多数哺乳动物其实都是红绿色盲。
对于夜间活动的猫来说，感受颜色并没有特别重要，但经常在白天活动、甚至需要帮助盲人过红绿灯的汪星人又该怎么办呢？
汪星人的眼睛有何奇妙之处？
在人类群体中，红绿色盲被视为一种遗传病症，但其实统观哺乳动物群体，红绿色盲其实是个常态。
说到底，这个锅恐怕要怪恐龙……
在恐龙独霸星球的时代，哺乳动物的祖先长期潜藏在洞穴里，依靠夜色的保护苟且偷生，长期昼伏夜出的生活让辨别颜色变得可有可无，它们也逐渐地丧失了一些识别颜色的视锥细胞，来给识别暗光的视杆细胞腾出更多的地方。
此后，绝大多数哺乳动物的眼睛里只有感受蓝色和橙色的两种视锥细胞。
▲ 人类和狗狗眼睛的色彩范围——因为狗狗只有两种视锥细胞，因此它只能感受蓝色和橙色
这也无疑证明，那种认为汪星人的世界一片黯淡的说法肯定是错误的，2013年的研究认为，它们能准确地意识到蓝色和橙色的区别。
但因为缺失了感受绿色的视锥细胞，包括汪星人（以及它的祖先灰狼）在内的大多数哺乳动物确实无法区分红色和绿色。
在天然环境下，这根本不会带来什么麻烦。
因为汪星人的主要猎物都是哺乳动物，而哺乳动物的毛囊根本没有产生绿色色素的能力，汪星人完全不需要担心一种绿色的猎物趴在绿色的草丛里以至于无法识别的问题。
而且，汪星人识别不同色彩亮度区别的能力非常强悍，在人类看来没有差别的“同一颜色”，在它们看来就可能是许多“不同亮度”。
▲ 人类和狗狗眼里世界的区别，AC是人类，BD是狗狗
举个简单的例子，当我们看黑白电视的时候，并不会因为颜色的缺失而无法看清图像。
此外，它们对于活动物体的识别能力很高，在大约800~900米的距离内，汪星人就可以通过动作习惯（譬如走路的姿态）认出主人。
不过，生活在人类环境下的汪星人有时也必须面临一些有着明显红绿色对比的情况，譬如正牵引着盲人过马路的导盲犬面前的红绿灯。
但这其实并不影响导盲犬工作，因为导盲犬的核心工作是避开障碍物和听从指令，它们根本不会去关注红绿灯。
▲ 导盲犬大部分的行为，都是依据主人的口令
当前是红灯还是绿灯其实是由它所服务的盲人来判断的——许多大城市的红绿灯会带有节奏不同的蜂鸣器，就是为了方便盲人分辨出当前是红灯还是绿灯。
而在没有这一功能的红绿灯路口，导盲犬则会自己判断是否有障碍物——也就是车流和人流，如果没有就继续通过。
这就带来一个很有趣的现象，在繁忙的路口，我们会看到导盲犬乖乖地停下，让我们误以为它看懂了信号灯，而在没有车流经过的僻静路口，同一条导盲犬则可能会从容地闯红灯。
其他动物的眼睛又有什么秘密？
和拥有二色视觉的猫狗、三色视觉的人类相比，鸟类看到的世界更为丰富多彩——它们有4种不同的视锥细胞，多出来的那一种可以让它们感受到紫外线。
当我们注视树冠上的叶子时，总是觉得它们没什么区别，不管是叶片的正面还是背面，都是绿油油乱糟糟的一大片。
但在鸟类看来，叶片却无比清晰立体，这就是紫外线的功劳——
紫外线穿透树叶的能力很差，被树叶反射的能力却很强，叶片正面和背面的紫外线相差足有25倍，由此产生的图像对比也格外明显。
这样清晰的影像对鸟类至关重要，它们可以从容地在林间穿梭躲避，又能准确地锁定躲在叶片后的昆虫。
▲ 人类(上)眼中的树叶，与鸟类(下)眼中的树叶区别
而掠食类猛禽也常因紫外线获益——尿液在紫外线下会发射亮眼的荧光，循着尿的痕迹，就不难追寻到猎物的影踪。
只是多了一两种识别颜色的视锥细胞，人类和鸟类看到的世界就已经如此多彩，如果在眼中堆砌16种视锥细胞又会是怎样的体验呢？
这个问题恐怕只有螳螂虾——也就是经常被端上我们餐桌的皮皮虾才能解答。
人们发现，螳螂虾不仅能看到更多的色彩，还能察觉到圆偏振光。
但诡异的是，世界上并没有什么生物可以发射圆偏振光，而能反射阳光中圆偏振光的生物好像也只有螳螂虾它自己，显然，这副眼睛是为了发现自己人而准备的。
▲ 螳螂虾的眼睛，竟然能察觉出圆偏振光
这可能是因为螳螂虾性情暴躁，尤其是在保护自己的海底巢穴不受侵扰时，它们往往连自己人都往死里揍。
当一只螳螂虾发现了适合安家的海底洞穴时，它就可以用这双大眼观察洞中是否反射出圆偏振光，如果答案是肯定的，那就说明里边已经有一位暴躁的房客——得了兄弟，打扰，告辞！
对于陆地上的生物来说，无论是捕猎还是逃生，它们所需要关注的其实是地面这个二维环境，但在海洋中生活的动物则还需要时刻关注上下方的威胁（或机遇），这给一些奇奇怪怪的眼睛的出现提供了舞台。
全球各地的海水透光性不同，但一般在300~800米左右的深度，光线既没有像更深的深海一样彻底消失，也没有和浅海一样充足，这一区域也被形象地称为“黄昏区”。
生活在黄昏区的生物需要应对上亮下暗的特殊环境，它们的眼睛也据此做出了调整。
▲ 异帆乌贼那神奇的眼睛，硕大的黄色眼睛注视着上方，小巧的深色眼睛观察着海底
比如通体红色又点缀着发光点，活像一颗草莓的异帆乌贼，就演化出一大一小两只眼睛，当它侧着身子游动时，硕大的黄色眼睛始终盯着上方，小巧的深色眼睛则注视着下方的一举一动。
透过几种动物的不同“眼界”，我们看到了别样的世界。
而这扇心灵的窗户还在不断启迪着我们的思考——眼睛是大自然最精致的创造，而驱动这一神奇创造的力量，正是自然演化的无穷奥妙，如同我们眼中的世界一样，自然的伟力我们才刚刚瞥见了冰山一角。
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最后的知识点
唯独灵长类动物又发生了一次变异，再次产生了对绿色敏感的视锥细胞。
这种新的颜色辨别能力让我们能清晰地分辨水果的成熟程度，对于长期生活在树上、以水果为食的灵长动物而言，这个能力至关重要。
能找到成熟水果的个体可以获得更充足的营养，也有更大的可能生存下来，于是对绿色敏感的视觉被不断地放大并保留至今。
但实际上，绿色和橙色（红色）在色觉上的差别并不大，我们觉得红、绿截然不同，更多的是大脑夸大了这种差别的结果。
最后
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文章由一犬一话特邀作者撰写
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文章| 流浪 / 动物科普作者
编辑 | 扬羽
References：
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