
若是蝴蝶、貓和人一路凝望達·芬奇的《蒙娜·麗莎》,他們別離會看到什么呢?我們可能永遠也無法知道謎底,不外近期的一項研究可覺得我們供給一些線索。
統一個宿世界,紛歧樣的視覺
其實,對于每一小我來說,不雅賞《蒙娜·麗莎》的感觸感染也未必不異。在不雅賞這幅名畫時的體驗很可能取決于你的視角。若是你從正面直視她,你會發現她的嘴角沒有微笑;而若是你將目光的核心放到畫面別處,她那神秘的微笑才會揭示出來。《蒙娜·麗莎》的樣貌很可能取決于我們的視敏度。有理論認為,達·芬奇用了特別的繪畫技巧,讓不雅畫者在用邊緣視覺(捕獲到的細節較少)時,能看到和視線聚焦時紛歧樣的畫面。
在人的視野中,視敏度隨目光核心的變換而有所分歧,而在分歧物種中則有龐大的差別——視敏度最高的動物和最低的動物之間的差距可達10000倍。這項有趣的研究當作果前不久頒發在《生態學與進化趨向》雜志上。
“我們人類的感官在良多方面都算不上很好,但視敏度確實不錯。我們能看到良多細節。”美國杜克年夜學的生物學研究員Eleanor Caves說。Caves和她的同事翻閱了幾百種動物視覺研究論文,以獲得根本資料。她們的研究對象籠蓋了鳥類、哺乳類、魚類和蟲豸。
探討視敏度的奧秘
研究人員用“空間頻率”(空間頻率是指每度視角內圖像或刺激圖形的亮暗作正弦調制的柵條周數)來界說動物的視敏度,單元是周/度(cycles per degree,CPD)。研究表白,人眼的空間頻率約為60周/度,而貓的視覺空間頻率只有10周/度,這比瞽者的視敏度還要低。而蝦的視敏度只有可憐的0.1周/度。楔從頭至尾雕的視敏度則能到140周/度,是以它們能從數千英尺的高空識別出地面的小小獵物。
研究人員用兩種體例測量動物的空間頻率。他們剖解了動物的視網膜,測量了視網膜上作為光感觸感染器的光敏細胞的密度,并將其和空間頻率數值成立聯系。他們把活體動物放在一個有口角條紋的圓形容器中進行行為研究。扭轉容器時,若是動物能感知到條紋,它們就會感覺本身在移動,會做出響應的行為來應對。若是動物看不見那些條紋,有著口角條紋的容器內壁對它來說就是靜止不動的灰色,即使容器起頭扭轉,動物也不會有應對移動的行為動作。
經由過程改變容器內壁口角條紋的扭轉頻率和粗細,研究人員可以分辨出被試動物的視覺有多清楚。Caves和她的團隊將研究中獲得的動物視敏度數據輸入到她們開辟的軟件中進行圖像重建。這些重建的動物視覺圖像展示了分歧物種間目力的龐大差別
視覺細節與行為細節
固然蝦和一些蟲豸的目力考試“成就”很差,但研究人員提醒人們注重,研究中的圖像只代表了動物的視敏度,當年夜腦處置視覺信息時,其他身分也在闡揚感化。天然界有如斯豐碩的物種,它們可能演化出了分歧的體例來熟悉這個宿世界。
不外若是某種動物視敏度太低,無法偵測到足夠的細節,那么年夜腦也就無法進一步進行加工。視覺信息的詳盡水平很可能在動物中的交流中有著主要感化。
Caves說,她們的這項工作研究的是色彩視覺。例如,年夜大都蟲豸看不見紅色,黑孀婦蜘蛛背上的紅斑對它們的獵物來說可能是不成見的,但對于潛在的捕食者來說,黑孀婦的紅斑是奪目的警示色。魚類身上富麗的斑紋對同類異性很有吸引力,但不會吸引低視敏度的或遠處的掠食者(距離越遠,視敏度越低)。蜘蛛可能會精心設計蛛網圖案,這些圖案對于蟲豸來說是隱形的,但那些鳥類卻能看得很清晰,如許可以避免蜘蛛網被撞破。
研究人員將鄙人一步工作中,比力動物的視覺靈敏度和它們的行為。 “我們仍然不領會動物是若何對待宿世界的。事實上,盡管你我都是人類,我卻無法告訴你,我所感知的宿世界是什么樣子。所以我們當然無法完全大白動物的感觸感染。”
真是太糟糕了,我們無法問一只飄動在《蒙娜·麗莎》前的蝴蝶:“你有沒有看見巨匠佳構中那神秘的微笑?”
編譯:金言 審稿:Peter Wang
責編:南熙

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