为什么猫晚上眼睛会发光?
这个嘛,其实呀……人也是会发光的噢~ 人类眼球中有一块叫做角膜的东西,这块东西可厉害了,它能让进入眼睛的光线折射出去形成像(不形成像的话我们眼睛就看不清楚了)。不过呢,这角膜可不是普通玻璃似的,它是半透明的,有弹性的。
所以呐,在白天光线强的时候,它的反射能够很好地平衡入射光和出射光的平衡,不会出现光线太强或者太暗的情况。 但是!到了晚上光线变弱,这种平衡就被打破了,于是人的瞳孔会适当放大来吸收更多的光源。
而角膜这一层结构其实是有着自己的神经细胞的,它可以感知外界光的强度然后发出信号让瞳孔来调节进光量。 有趣的是人眼这种结构的感知并不是以明暗为单位的,而是以“光栅”为单位,每一个光栅代表一种不同波长的色彩。
这种感知是有色觉色彩的,比如对红色光的感知就比淡蓝色要强烈许多。 而这些不同的颜色光栅对于夜视是很重要的,因为动物夜晚的夜视能力很大程度上取决于视网膜中感光细胞对于不同波长光的反应。
一般来说,哺乳动物的视网膜中有两种感光细胞,一种对紫外线敏感(又叫杆状细胞,Cone cell),一种对红光和红外光敏感(又称锥状细胞,Rod Cell)。 这两种细胞除了对光敏感的差异外,还有一个很关键的区别那就是它们对不同波长光的响应时间是不一样的。
对于红外线来说,一般是锥状细胞先感应到然后通过一定机制传递给杆状细胞,最后形成视觉。而对紫外光来说则是杆状细胞先感应然后再传递信号给锥状细胞。 所以如果一种动物同时具有这两种细胞,那它对不同波长光的感知就会形成一种时间差。而这个时间差就是该种动物适应环境的重要依据之一。例如,蝙蝠利用超声波来探测目标距离,正是依靠双眼的杆状细胞和锥状细胞对不同波长声波的不同延迟而产生的。
当然,这个延时是很微小很微小的,比电子束闪现还快成千上万倍,因此通常都是保持在一个很窄的范围内才能发挥这个作用。 而猫头鹰、蝙蝠这些能夜间视物的动物,它们的眼球结构跟人类有很大区别。首先是它们的角膜又圆又大,其次他们的晶状体是凸透镜而不是扁平的,最后它们的眼球壁有很高的容积,足以满足它们在黑暗中视物时所需要的营养。
最重要的是,这些动物虽然拥有夜视能力,但它们的眼球结构并没有因为夜晚而在生理上发生什么变化,和白天并无区别。