体格不大,力量也不强,为啥人类要长着掠食者的眼睛?

作者: 瞻云

来源: 瞻云

发布日期: 2024-01-15 10:31:01

本文探讨了人类作为顶级猎食者的眼睛结构,分析了捕食者与被捕食者眼睛的不同,尤其是瞳孔形状与生态位之间的关系。研究表明,竖瞳与横瞳分别适应于不同的生存策略,捕食者通过竖瞳获得更大的景深,而被捕食者则通过横瞳获得更广阔的视野。

首先明确一个问题:人就是顶级猎食者。因为在智商和耐力面前,力量什么的都是小case。人类是捕食者,自然长着捕食者的眼睛。那捕食者和被捕食者的眼睛,究竟有什么区别呢?很多人认为眼睛长在前额或两侧是区别捕食者和被捕食者的特征,这其实是比较片面的。但这个想法的大方向,还是很值得探讨的。

《Science Advances》上的一篇论文,对这个问题给出了答案:陆地动物的眼睛和生态位之间存在显著的相关性,某种意义上来说,瞳孔形状决定了它们的生态地位。其中最重要的是瞳孔的形状,其次,正面视野和侧面视野,也具有一定的影响。

竖瞳的动物很可能是伏击型捕食者,昼夜都很活跃。横瞳的动物极有可能是被捕食者。例如,家猫和狐狸是竖瞳,而绵羊和马这样的被捕食者,往往长着横瞳。

分析瞳孔之前,我们需要先了解一个概念——视网膜照度。所谓视网膜照度,是视网膜单位时间接受的光强度,决定了我们看物体的明暗,由瞳孔大小和入射光的强度所决定。当光强度相同时,瞳孔的扩张和收缩能分别增加和减少视网膜照度,这样动物通过调节瞳孔大小,就能在不同光强度的环境进行初步的适应。

一般来说,在白天和夜间同时活跃的动物,瞳孔的变化倍数也越大。因为它们要在夜晚看清物体,瞳孔就需要足够的扩张。而为了防止在白天炫目,瞳孔则需要足够的收缩。动物之所以会演化出长瞳孔,正是来自更多光调节的演化压力。

不同的瞳孔形状,有着不同的光学作用。当我们正视前方,视野聚焦的部分是清晰的,其它部分是模糊的。清晰的视野不仅有大小,还有前后方向的纵深,这个纵深的部分便是景深。研究者发现,竖瞳会产生垂直方向的更大景深,也即,它们目视前方时,从近处到远处在垂直方向上有着更远的清晰视野。相对来说,水平方向的视野景深更小,会更加的模糊。

通过垂直方向的更大景深,捕食者可以通过立体视觉,来精准判断猎物的远近。

虽然水平方向上的景深更小,但通过离焦模糊程度的不同,捕食者依旧可以判断猎物之间的水平距离。由于捕食者往往习惯锁定一个猎物追击,偶尔才会更换目标,因此在水平方向上,它们只需要判断不同猎物间的大概距离,不需要非常精准,因此相关的演化压力更低。垂直方向则不同,精准的距离判断,对它们的捕猎效率具有绝对影响,因此在垂直方向上,具有更高的精度需求,有着更高的演化压力。

因此,经过不断地演化迭代,捕食者便会朝着竖瞳发展。夜间捕食比起白天捕食,伏击捕食比起主动捕食,具有更高的演化压力。相反,横瞳则在水平方向上有着更大的景深,在竖直方向上具有更小的景深。对于被捕食者来说,横瞳可以让它们具有非常宽广而清晰的水平全景视图,有助于从不同方向探测捕食者。虽然竖直方向的清晰视野范围不大,但足够让它们发现,捕食者在不平坦的地形上向前移动。

总之,觅食方式与活动时间、瞳孔形状之间的密切关系表明:在某些生态环境中,特定的瞳孔类型具有一定的功能优势。不同动物的不同瞳孔形状代表着它们的生态位和生存策略。研究者通过统计也发现,不同动物视野的高低与捕食关系具有明显的相关性。

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