兔眼睛能看到颜色吗?

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我曾在自然杂志上发表过一篇关于色盲的文章,提到一个假说——“色盲的基因可能来自于一种在特定情况下发挥作用的酶” 我的理论是,我们视者眼中的三原色(即细胞内感知三色视者看到的三种基本色调)是通过三个不同的酶对光能进行三次分级,其中每一次都能区分大约100种色调;而色盲者眼中的二原色则是由两种酶对光照进行两次分级所形成的两个亚群,每个亚群各自能够区分约500种色调,于是就有了我们视者和色盲者之间那道难以逾越的彩虹。

这个理论解释了为何不同色盲者眼中颜色的世界大同小异——他们都缺失一种可以将光谱分为六组的三次分级反应,因而无法像正常视力者那样将光谱分解成1千多万种色调;同时该理论也解释了为何将一种色盲者的三原色与另一色盲者的三原色混合,得到的色调会呈现渐变关系而非随机排列——因为两种色盲者都缺少一种将光源分成三类的基本视觉机制,所以他们的“三原色”都是由两种或三种不同色彩敏感性的细胞混合而成,其色调组合必然遵循一定的规律。

然而,这个理论并不能解释兔子的色盲。 兔子眼中的世界应该是这样的——它们也有一个与人类极为相似的感觉器官,叫锥状细胞(Cone cell),这一细胞类型可分为三个亚类Cc、 Mm 和 Ld,分别对红光、绿光和蓝光敏感,而且它们的光谱响应曲线都有明显的红、绿、蓝三个峰值。即便是最轻微的色盲,兔子也能区别各种不同波长的光,看到大约一百万种色调。 而对于视者来说,他们眼中的三原色分别是由不同的锥状细胞亚类以及杆状细胞(Rod Cell)感受器组成的,每一个感受器又都具有多种光谱响应模式。

例如,我们对绿色光源最为敏感的锥状细胞有两种M型和L型,每一种又都可以进一步细分为多个亚型。所以,当一块绿色的草标贴在眼前时,我们的视线可以将其分解为许许多多细微的颜色片段,而每一小段又都能给我们提供关于颜色的信息。 但如果是兔子,它只能看到一个模糊的绿色亮斑,而无法将其分解为有无数小片构成的细节丰富的大块彩色。这就是它们不能分辨彩色的原因。

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兔子眼并不是真正的红,而是因为血管比较多,看起来比较红而已,相当于我们人的眼睛发红了一样。而最影响动物辨别颜色的,是视网膜上的锥状细胞,锥状细胞辨别色彩的能力非常强,但是需要很好的光线条件,在光线不好的地方基本不发挥作用。而另外一种细胞柱状细胞,在暗光下才起作用。两种细胞相互补充。所以锥状细胞越多的动物,辨色能力越强,而柱状细胞越多的动物,夜视能力越强。

由于兔子生活在光线下比较昏暗的地方,比如草丛中,所以它们的柱状细胞比较多,锥状细胞比较少,所以辨别颜色的能力比较差,而它们主要的天敌在昏暗的光线下行动,所以夜视能力强更适合它们生存。

所以总的来说,兔子能看见颜色,只是它们不怎么用这个能力,所以看起来是看不见颜色一样,就好像我们到了光暗的房间,我们的视网膜更多启用了柱状细胞,所以色彩对我们影响不大,相当于我们也不怎么辨色了。

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