人类的进化,一路上充满了我们与自然环境、与其他的物种之间的争夺和妥协。而对神经系统中的各个功能而言,相互之间,也在进行着无声无息的竞争。
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之前我看到了同一个话题的一篇果壳文章,开头很妙。话题来自武则天,有天她问大臣们,为什么人要长两只眼睛?大臣们张口结舌,都答不上来,武则天则告诉大家,是为了当一只眼睛累了的时候,能睁一只眼,闭一只眼。
这句话,本是武则天敲打大臣,要他们不要多管闲事,后来常被解读为“为人需大度,莫要斤斤计较”。
唉,忧国忧民的我真是为这帮大臣的生物学知识捉急哪……这个问题很简单,这个话题在学术上被称为双眼视觉。
有两只眼睛,一方面是可以有更宽阔的视野,即使周边的信息不清晰,也能够有一些警醒作用。这对于常常被捕猎者设为目标的动物们异常重要,视野越宽广,越容易发现靠近的捕猎者。
另一方面就是能够对“视觉深度”的感知更加精准,换句话说就是知道一个物体离我们眼睛的距离有多远。
当我们看着一个物体时,因为两眼之间有一定距离,所以两眼所接收到的图像会有不同,发送至大脑后,大脑便会分析两幅图像,从而更加精准地判断眼睛与目标物体之间的距离。
然而,这个优势只有在双眼距离较小,两眼所接收到的图像有一定的重叠范围时才能发挥作用。当然,要是仅有一只眼睛也是能够估计这个距离的,只是不如有两只眼睛来得轻松精确。
这一个视觉优势对于捕猎者异常重要:在追逐猎物时,运动的物体与自身的距离与捕猎成败息息相关。
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要是武后兴趣浓厚一些,就该问,那为什么两只眼睛不放开一点?为什么有些动物的两只眼睛靠得近一些,有些两只眼睛分在头的两侧?
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正如之前所提,双眼的两个优势相互牵制:如果想要更宽阔的视野,双眼就是分得越开越好;如果想要对一个运动的物体进行快速地跟踪,就最好让双眼靠近一些,有更多的重叠范围。
所以,作为常被捕猎的“弱势”动物们,如兔子、羊、鹿,两只眼睛位于身体的两侧;而作为捕食者的鹰、狮子、老虎甚至蛇的双眼靠得都很近,且面向前方。
最佳的对比例子就是鸽子和老鹰。即使在眼睛不动的状态下,鸽子也能看到300多度的视野,而老鹰只能看到不到120度,但有近90度为两眼视野的重叠区域。(唉,某鸟天生只有逃跑的命啊……)
像我们人类这样双眼往前看的动物,(大多数,在正常状态下)两眼运动时是保持一致的。右眼往右看,左眼也按照相同的速度往右转动,使得视野范围向右平移。当然也有动物两只眼睛能够分别自行运动的,譬如说擅长伪装的变色龙,但毕竟人家是靠看环境、脸色吃饭的物种。
那为什么不能多长几只眼睛,甚至放一个在后脑勺呢?对神经系统来说,眼睛是一个很昂贵的配件,不仅眼珠,连相连的神经纤维都非常精细,也占据相当的空间,更重要的是分析视觉信息需要占据大脑很多的分析资源。生存,就是一路的妥协。
这一点,你可能从未意识到,但希望读完这一章之后,你能够理解,视觉神经系统是一个多么精致、设计巧妙的系统;在读完这本书之后,希望能让你理解,视觉仅是神经系统的诸多功能中的一个小小方面。
人类的进化,一路上充满了我们与自然环境、与其他的物种之间的争夺和妥协。而对神经系统中的各个功能而言,相互之间,也在进行着无声无息的竞争。
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丨作者 赵思家返回搜狐,查看更多