我们的世界呈现在动物眼中是什么样子

动物和人类共享着这个世界。为了生存，每种动物都进化出不同的能力，有不同的感觉器官，比如眼睛。不同生物会根据实际需求，演化出不同的视觉系统。有些动物是色盲，有些动物能看到我们看不到的颜色，有些动物能以慢动作的方式看世界，有的动物能更细致地观察世界。

视锥细胞和视杆细胞

眼睛是视觉的感受器，眼睛接受光刺激，经过中枢神经有关部分进行编码、加工和分析后获得视觉。视细胞是视网膜的感光神经元，分为视锥细胞和视杆细胞。

人眼视网膜结构

视锥细胞呈锥状，在强光下起作用，能分辨物体的细节和颜色。视锥细胞类型的多少，就决定了眼睛能看到多少种颜色。视杆细胞呈杆状，在弱光下起作用，只能分辨明暗和物体的轮廓，不能分辨物体的细节和颜色。

视锥细胞和视杆细胞通过与其相连接的神经纤维穿过视网膜会聚在一起，形成视神经，将神经冲动传到大脑皮层，对视觉信息进行复杂的加工，最后产生视觉映像。夜间活动的动物视网膜的光感受器以视杆细胞为主，而昼间活动的动物则以视锥细胞为主，大多数脊椎动物（包括人）两者兼有。

我们对外部世界的视觉感知取决于我们的眼睛如何处理光线。人是三色视觉，有三种视锥细胞，分别存在三种视觉色素，可以观察到红色、绿色和蓝色。如果某种视觉色素缺少或异常，就会造成色觉缺陷，即色盲。

而动物处理光的方式则不同，有些动物只有两种视锥细胞，这使它们部分色盲。有些动物有四种视锥细胞，能够看到紫外线光谱。有些动物可以检测到偏振光，即同一平面内的光振荡。一些动物有更多的视杆细胞，在黑暗中看得更清楚。

动物的大脑如何处理视觉信息形成视觉是非常复杂的过程，由于技术及想象力的局限，完全还原动物的眼中世界是不可能的，但我们可以了解一下它们观察世界的独特视角。

蛇有红外线接收器

人的视觉（左）蛇的模拟视觉（右）

蛇通常辨认不出太多的颜色，而且大多数种类的蛇在白天的视力比较模糊，在晚上看得更清晰。有些蛇，如响尾蛇和巨蟒，能够探测到红外线热信号。它们有一种特殊的感官工具叫做“颊窝器官”，即鼻孔和眼睛之间的鼻口两侧的一对小孔。颊窝器官能够探测到热信号，然后将其转化为神经信号传达大脑。大脑将来自颊窝器官的热信号与来自眼睛的视信息融合在一起，猎物的热成像图就会覆盖在视觉图像上。

鸟类的眼睛可以多倍变焦

良好的视力是安全飞行的必要条件，所以鸟类的眼睛已经进化的相当完美。鸟类有四种锥细胞，是四色视觉，可以同时看到红、绿、蓝和紫外线。所以它们能够辨别很多人类肉眼无法分辨的色彩。由于视网膜中存在高密度的锥体细胞，再加上感知紫外线的能力为它们的视觉增加了更多细节，因此鸟类的视力非常好，比如，鹰能发现数千米外的一只兔子，也不知道这是多少倍的变焦效果。

人类视觉(左)鸟类视觉模拟(右)

除了可以看到紫外线，鸟类还可以迅速改变眼睛晶状体的形状，在它们俯冲抓起陆地上的猎物时保持聚焦，或者在潜入水中时适应折射率的突然变化。

昆虫的眼睛通常由数千个微小的透镜和感受器组成，它们共同产生了宽阔的视野，大部分昆虫能够看见紫外线，而且可以将它们所看到的世界慢动作化。就像大片里那些躲子弹的镜头感觉差不多。

苍蝇拥有炫酷的慢动作眼

苍蝇的复眼由成千上万个被称为全单体的小视觉感受器组成。每一个网膜本身就是一只正常运作的眼睛，所有的网膜一起提供一个更广阔的视野。而且苍蝇的眼睛向外突出，提供了接近360度的周边视觉。

人类视觉(左)苍蝇视觉模拟(右)

苍蝇的视力或多或少有些模糊，类似于像素化或者马赛克的效果。此外，由于它们复眼中的所有光感受器都是锁定的，所以不能聚焦一个物体，也看不到几米以外的地方。但苍蝇的眼睛可以高速度成像，视觉反应非常快，可以说苍蝇是在以比人类高得多的帧速率来看世界，这也是为何它们总能躲过我们的攻击。

蜜蜂也是三色视觉

人类视觉(左)蜜蜂视觉模拟(右)

蜜蜂也有和苍蝇一样的复眼，但分辨率极低。和人类一样，它们也是三色视觉，但它们是对黄色、蓝色和紫外线敏感，而不是红、绿和蓝色。它们能看到紫外线，这有助于它们在花朵中找到花粉。

猫狗都是红绿色盲

人看见的颜色(左)狗看见的颜色(右)

狗只有两种锥体细胞，对蓝色和黄色敏感，对红色和绿色不敏感。从人类的角度可以认为它们是红绿色盲。另外，狗的视觉分辨率低于人类。但狗的周边视觉比我们的开阔，可以看到更广阔的空间（就是超广角）。视觉有限性增强了其他感官，狗有更高敏锐的嗅觉和更灵敏的耳朵，可以弥补视觉系统的限制。

人的视角(上)猫的超广角视角(下)

猫也只有两种锥形细胞，和狗一样对红色和绿色不敏感，复制猫的视觉，必须将红色或绿色的东西混合成一种颜色，看上去像是加了小清新滤镜。猫的视力分辨率也较低，白天的看东西比人类稍模糊，视物效果相当于人类的近视眼，但在黑暗中却有清晰的视力。和狗一样，猫的周边视觉也很开阔。

鱼的视角有点圆

鱼像人一样可以看到不同的颜色。有些鱼能看到紫外线，有些对偏振光很敏感。虽然鱼类的眼睛和脊椎动物的眼睛相似，但它们的视角更圆。

鱼眼视野边缘会变形（右）

鱼眼的晶状体不能改变形状，靠直接前后移动晶状体的位置来聚焦，但能调节的位置有限，所以鱼都是近视眼。鱼看不了太远，但是能看清距离很近的东西。你看不清鼻子前3厘米处的虫子，鱼就能看清。不过鱼只能看清视野中间的物体，视野边缘的物体会变形。虽然大多数鱼的视力是全彩的，但也有例外，鲨鱼就分辨不出颜色，它们的世界是黑白的。

乌贼可以看到偏振光

人的每一只眼睛都有一块区域无法捕捉光线，称为盲点，而头足类动物如章鱼、乌贼的眼睛没有盲点。

乌贼的眼睛（左）没有人类（右）那样的盲点

人类的眼睛在看向一样物体并移动的时候，由于焦点发生了改变，焦点以外的事物就会变得模糊，但乌贼的眼球构造却比人类要精密得多。乌贼的眼内有一种特殊的晶体，名为S-晶体蛋白，使得乌贼可以矫正模糊的图像，并把将落于晶状体表面不同地方的光线分别进行不同程度的弯曲。

乌贼看到颜色的是不同灰度的阴影（右）

乌贼的眼睛虽无法识别颜色，但却能看到不同方向的偏振光，人类只有在佩戴太阳镜时才能感受偏振光：太阳镜正是通过过滤掉一种定向震动的光波来减少阳光的刺眼度的。因此，即使水下的光线非常昏暗，乌贼也能会看到带有偏振信息叠加的灰色阴影，就像蛇看到红外线信息一样。乌贼凭借辨认不同灰度来识别的不同颜色，并能够通过模拟这种灰度让皮肤的变色细胞模拟出相应的颜色。

螳螂虾的视觉系统很复杂

螳螂虾（皮皮虾）的视觉系统是非常复杂的，除了人类能看到的可见光，它们还能看到不同波长的紫外线和偏振光。事实上，它们可能是唯一能探测到圆偏振光（光的波以圆周运动旋转）的动物。这些视觉特征使它们能够区分两种非常相似的颜色，并赋予了它们在水下看到一切细节的能力。

螳螂虾的眼睛

螳螂虾也有像苍蝇一样的复眼，但它的视力更好。螳螂虾的眼睛分为三个部分——腹、背部的外围区域和横穿过二者之间的中间带状区。中间带状区由水平向的6排特化的小眼构成，它们几乎涵盖了所有类型的光感受器，不仅能感知圆形和线性偏振光，还能感知红外线和紫外线。

可以说螳螂虾看到的世界是我们人类难以想象的。它们眼中那个包含从近紫外到红外之间整个光谱以及12种原色的世界到底会是什么样子的呢？

在动物世界中，人类的视力并不算最出色的，动物们的视觉能力让我们意识到自身的局限。一直以来，我们都沉浸在人类的视角中去观察和理解这个世界，而事实上这世界上有太多我们无法感知的东西。动物和人类的生理构成不同，观察世界的角度不同，因此看到的世界也会不同。了解其他动物看待事物的视角，有助于我们拓宽思维空间，去想象一个肉眼无法得见的世界。

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