动物感受到的世界很古怪?

在动物界中,人类的感官能力可以说平庸之极。因此,这个世界只展现给了我们很有限的一面,其他动物感受到的世界和我们是大不相同的——它们能看到紫外线和红外线、能听到人类听不到的声音,能嗅到人类根本无法区分的气味,还能被地球磁场拉扯着走……

蜜蜂眼中的世界

在蜜蜂的眼中,花朵的样子和我们所看到的是截然不同的。蜜蜂可以看到人类所无法感知的紫外线,而植物的花朵反射紫外线的能力远比茎和叶等其他部位要强,对于蜜蜂来说,明亮的花朵在黑暗的绿叶背景下显得异常突出,而一些花朵上甚至通过反射紫外线为蜜蜂标明了通向花蜜的路径。

对于只能看到可见光的我们来说,蜜蜂眼中的世界是什么样子不太容易想象。不过某些眼睛失去了晶状体的人大概稍能理解一点蜜蜂的视觉。没了晶状体的过滤,他们的视网膜也能接受到紫外线,看起来就是泛白的蓝色。当然了,这类人也仅是靠感受蓝色光的细胞来捎带感受一点紫外线,和蜜蜂有专门感受紫外线的细胞无法相提并论。和人类有感受红绿蓝三种颜色的细胞类似,蜜蜂也有三种视细胞,不过对应的是绿色、蓝色和紫外线。所以,如果把一般照片的红色滤去,叠加上紫外线,应该就是蜜蜂看到的效果了。

除了能看到紫外线之外,蜜蜂还能感知光的偏振。在蜜蜂的眼中,偏振方向不同的光,看起来是不一样的,就好像我们眼中不同的颜色。阳光经过空气分子的散射后,转过90度的光偏振最强烈,这时,偏振光在和太阳方向呈90度夹角的天空中呈现出的一条圆环。蜜蜂可以借用偏振光来导航,即使是在不能直接看到太阳的阴天也依然适用。

其实,其他昆虫以及鸟类眼中的世界更加难以想象,它们4种或者5种甚至6种感受颜色的视细胞,同它们相比,我们眼中的世界还真是灰色的了。

动物如何感受磁场?

人们曾经以为动物利用地球磁场导航只是神奇的幻想,但现在已经有充分的证据表明许多种类的动物都能感知地球磁场,包括鸽子、海龟、鸡以及裸鼹鼠等等,甚至牛也可能。

年幼的蠵龟就是通过感受地球磁场来判断方向的,它们在出生不久就要学习辨认磁场强度和方向的变化,建立起一张更加详尽的磁场地图为自己导航。现在还不清楚这种海龟是通过什么方式来识别磁场的。许多研究者推测,磁场感受器是位于海龟或其他动物脑中的磁性晶体,这类晶体会指向地磁场方向,牵引着动物的神经细胞,使得它们可以感觉到磁场。

这种神经细胞被牵扯的感觉是什么样子呢?你可以想象在游泳的时候,留意左右两束头发,当向北游的时候,头发没有异常感觉。而向东的时候就会感到有人在轻轻拉扯你左边的头发,向西游动则感觉到右边头发被拉扯,向南则两边头发都感觉被拉。动物的神经细胞就是这样被磁场牵扯着导航的。

除了磁性晶体外,鸟类等动物感受磁场可能是依靠眼睛中的一种感光色素,这种色素会受到磁场影响发生化学变化,使得鸟类可以以某种形式看到磁场。磁场在这类动物眼中应该是某种图案,比如发光或彩色的条带,当它们改变运动方向的时候图案就会随之发生变化。

蝙蝠听到的声音世界

对于蝙蝠来说,要想像人类感受到的世界可能没什么困难,它们中的许多种类视觉能力都和人类差不多。但反过来,人类要想像蝙蝠感受到的世界可就难了。捕食昆虫的蝙蝠以及某些果蝠很大程度上是通过回声定位来寻找食物的。它们发出的尖叫声可以达到120分贝,类似救护车警笛声的音量。幸好它们发出的声音是超声波,频率超出了人类的听觉范围。

蝙蝠可以根据被物体反射的回声来判断物体的距离,以及运动方向和速度。一些蝙蝠对于猎物距离的判断可以精确到4到13毫米。蝙蝠还能根据超声的音调来分辨同类,就像我们能通过说话声音认人一样。

人类要想像蝙蝠感受的声音世界是很难的,因为我们平时过于依赖视觉。然而有些人感知世界的方式倒是有些类似于蝙蝠。有个叫丹尼尔?基什的人,生下来就是双目失明,他后来练成了一种技能,可以用舌头发出咔嗒声,然后倾听人或物体反射的回声,使得他可以在安静的街道上独自行走。他形容声音在脑海中的形象就像是在一片黑暗中出现的闪光。

当然,和蝙蝠比起来,丹尼尔的能力是非常有限的。他不能辨别物体具体形状,也不能像蝙蝠一样判断物体运动速度。丹尼尔利用了大脑中的视觉回路来处理回声,在脑中形成了周围环境的图像,而蝙蝠是否也是让声音信号视觉化就不得而知了,它们是否还会在视觉系统和回声定位系统之间切换,也仍是个谜。

狗跟着鼻子走

有时你可能会感到奇怪,嗅觉比人类灵敏几千倍的狗为啥能忍受难闻的气味把鼻子伸进垃圾罐头里。其实,狗的嗅觉和人类相比并非简单的加强版,狗的嗅觉灵敏,并不是说它们嗅到的气味更大。狗的嗅觉有多个层次,为它们提供了更加丰富的信息。

层次丰富的嗅觉使得狗感受到的世界和人类有很大不同,人类通过视觉获取了绝大多数信息,而对于狗来说,嗅觉才是最重要的获取信息手段,视力只是个候补手段。人们发现,当气味的踪迹和地上的脚印延伸向不同方向的时候,警犬会毫不犹豫沿着气味进行追踪,完全无视两种线索之间的矛盾。

要理解狗的感觉,我们可以想象周围所有的东西都有其自身独有的气味,甚至同一物体的不同部分也有不同的气味。例如一朵玫瑰,每个花瓣由于沾上了昆虫带来的不同花粉而具有不同的气味。我们人类是无法分辨这些不同气味,但狗的鼻子却能做到。

对于人类来说,要真正了解这个气味的世界是不可能的。狗的鼻子中有大约3亿个嗅觉感受器,而人类则只有600万个。狗用来处理嗅觉信息的皮层占据了整个大脑12.5%的重量,而人类的则还不到1%。

蛇能“看到”热量

蛇的某些种类,如蟒类、蚺类以及蝮蛇看到的世界跟人类差不多,但除此之外,它们还能“看到”红外线,这使得蛇可以在1米左右的距离通过猎物散发出的热量追捕它们。

蛇类用来感知红外线的器官倒是非常简单,就是鼻孔附近一个叫做颊窝的部位。不同蛇的颊窝略有不同,但基本构造一样,都是一个小坑,里面有一层充满了热敏神经末梢的薄膜,用来作为红外感受器。蛇的颊窝很早就被人们发现了,不过直到最近,科学家们才辨认出在其中对热做出反应的特殊蛋白质。这种蛋白质也存在于感受接触、温度以及疼痛的神经细胞中。

虽然颊窝和视觉系统是完全分离的,但颊窝接受的信息却会和视觉信息一样,被送到大脑中的一个叫做视顶盖的部位。在这里,视觉图像和红外图像合并起来。科学家推测,这使得蛇可以同时看到红外线和可见光,或是能在两种模式之间切换。例如潜入洞穴中时依靠红外线来捕捉猎物,并找到返回地面的路线。而回到炎热的地面,则改用普通的可见光视觉。在清晨,蛇则可能同时利用两种系统,这时候环境温度还较低,温血的猎物在红外波段仍很显眼。

对于人来来说,要理解蛇“看”到了什么还是比较容易的,只要把普通的可见光录像和红外录像组合起来,就可以展示出蛇眼中的世界了。