一陣海風吹過蔚藍色的海面,掀起幾朵白色的浪花,拍打在一艘紅黑相間的貨輪上,頓時引得水花四濺,但這絲毫沒有影響到船下那群橙色和橘黃色小丑魚的心情,它們仍在綠色的海藻和彩色的珊瑚礁間擺動著身體,悠然自得地來回穿行……對于大多數普通人而言,無論讓誰來看這幅景色都不會有太大的不同,然而在“海洋霸主”鯊魚眼里,這或許是一幅完全不同的景象。
據美國物理學家組織網1月19日報道,一項新的研究發現,鯊魚極有可能是無法分辨色彩的全色盲,盡管它的近親銀鮫(又稱帶魚鯊、海兔子)都具有一定的色覺。相關論文發表在最新一期的《自然科學》雜志上。
色彩從何而來
提到色盲,我們就不得不說說什么是顏色視覺。
說到底顏色實際上是由視覺產生的一種復雜的物理與心理現象,大多數哺乳動物都與人類類似。與顏色視覺關系最為緊密的是視網膜中的兩種感光細胞,它們分別是視錐細胞和視桿細胞。這兩種細胞都含有感光蛋白,能將光線信號迅速轉化為電流信號,將外部世界的信息傳遞給大腦。兩種細胞的作用相輔相成,分工卻截然不同:視桿細胞對暗光敏感,光敏感度較高,但分辨力差且無法區分顏色;視椎細胞對強光和色彩敏感,并按其所含感光蛋白的不同被分為紅綠藍三類。大腦也就是通過這三種視錐細胞來分辨不同的顏色的,任何一種視錐細胞的缺失或病變都會導致大腦對顏色的誤判,此時大腦通過視網膜看到的整個世界只是不同程度、不同質地的灰色。
給鯊魚點顏色?
眾所周知,鯊魚是一種兇悍的食肉動物,它們通過進化擁有了包括視覺在內的一整套高效感覺系統。盡管科學家們早已發現鯊魚具有發達的眼睛并在大腦中有一大片區域負責視覺信號處理,但一直以來,仍無法確定鯊魚是否具有色覺。
為了弄清這一問題,西澳大利亞大學教授內森·斯科特·哈特和昆士蘭州大學的研究人員使用了一種被稱為顯微分光光度計的儀器,試圖通過測定鯊魚視網膜中的視色素和光譜吸收情況來找到答案。
研究人員對從澳大利亞昆士蘭州和西澳大利亞州水域捕獲的17種鯊魚的視網膜進行了檢查。結果發現,在所有種群中視桿細胞是最常見的光感受細胞,并且在被調查的17種鯊魚中,竟有10種都未觀察到視錐細胞。擁有視錐細胞的7種鯊魚分屬于3個不同的家族,經過分析后研究人員發現這些細胞也均屬于對綠色敏感的視錐細胞。這意味著絕大多數鯊魚的視網膜系統只能產生不同深淺的灰色和白色視覺,而無緣一睹五彩斑斕的彩色世界。因此,想讓鯊魚看到顏色會比給大熊貓拍張彩照還要難。
單色世界也精彩
在聽到這個消息后,各位也不必替鯊魚操心。其實在自然界除鯊魚外,還有不少哺乳動物都是色盲。包括老鼠、貓、狗、馬、牛在內的動物都是不同程度的色盲,而此前也有不少研究發現,鯨魚、海豚和海豹等海洋哺乳動物也只有一種對綠色敏感的視錐細胞,它們都在灰色中過著“平淡無奇”的生活。
“雖然視錐細胞缺失造成了鯊魚對顏色感知力的喪失,但這或許是海洋動物為適應環境所采用的獨特的進化戰略。”哈特說。物競天擇,適者生存,大自然中的生物們一直都遵循著這一原則。對顏色識別能力的喪失或許正是鯊魚為在深色海洋中獲得更好的視覺對比度以提高捕食效率的選擇,因為要在廣闊無垠的大海中求得生存,相對于顏色等細節,形狀和大小才是更加重要的信息。這樣的選擇使這些動物在弱光中具備了與非色盲動物相比更為敏銳的視覺系統,缺陷因此也就轉變成了優勢。
當然,除了發現鯊魚是色盲這個秘密外,這一研究還有其他應用價值。哈特說,這項研究至少表明擁有強烈對比度的背景比鮮明的顏色更易被鯊魚察覺。因此可根據這一原理為預防鯊魚攻擊以及防止捕魚業誤捕鯊魚提供幫助,例如,可以據此設計出不那么吸引鯊魚的漁具、泳裝和沖浪板等。
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