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动物对周围世界的视觉感知取决于它们的眼睛如何处理光线 。 比如 ， 人类拥有三色视觉 ， 换句话说 ， 我们的眼睛拥有三种类型的视锥细胞 ， 它们对红、绿和蓝三色非常敏感 ， 这些颜色的组合为我们带来了丰富多彩的视觉感受 。 我们的眼中还有一类感光细胞被称为视杆细胞 ， 它们可以探测到极微弱的光 ， 让我们在黑暗中也能看见 。
其他动物的眼睛对光的处理则各不相同 。 一些生物只有两种感光细胞 ， 这使它们会变成部分色盲；一些生物拥有四种感光细胞 ， 它们有能力看到人类无法看见的紫外线；还有一些甚至可以探测到偏振光 ， 也就是在同一个平面上振荡的光波 。
我们总想知道 ， 动物究竟在想什么——如果你是一位宠物主人 ， 可能深有此感 。 遗憾的是 ， 我们暂时还无法做到那一点 ， 但我们确实可以尝试透过动物的眼睛 ， 看看它们眼中的世界是什么样的 。
这里有7种动物的“视觉模拟器” ， 或许能给你带来全新的视野和感受 。 作为“生产商” ， 在此允许我们进行一条“免责声明”：这只是一个初级版本 ， 在一些情况下我们可能无法还原出真实的动物视觉 ， 但部分原因也是你的眼睛构造和大脑的局限性 。 许多动物的视觉其实远超出人类的极限 ， 这也正是动物世界的奇妙之处 。
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【动物|动物眼中的世界是什么样子？】
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一种典型的误解认为狗是色盲的 ， 这种说法实际上并不准确 。 狗的世界并不是真正的灰黑白 。 狗的眼睛包含两种视锥细胞 ， 也就是说 ， 它们应当拥有二色视觉 ， 它们只能看见某些颜色 。 总的来说 ， 狗能看见黄色、蓝色和灰色 ， 但无法像我们一样辨别红色、紫色和绿色 。 对人类来说 ， 彩虹的颜色是赤橙黄绿青蓝紫 ， 而对狗来说 ， 彩虹很有可能是深灰、深黄、浅黄、灰、浅蓝和深蓝色 。
此外 ， 由于缺少一种视锥细胞 ， 它们辨别色彩明暗度的能力比人类要差得多 。 狗眼中的世界很像我们用某种“褪色滤镜”处理后的效果 ， 应当没有我们看见的世界那么明亮 。
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猫的眼睛的基本结构实际上和人类的很相似 ， 但猫的视觉适应了非常不一样的目的 ， 所以 ， 它们眼中的世界对我们来说可能有几分熟悉 ， 但也有几分不同 。
作为捕食者 ， 猫需要能够在光线很暗的情况下灵敏地感知运动 。 在黑暗中 ， 它们的视力比我们好得多 ， 部分原因在于猫拥有更多视杆细胞 。 它们的椭圆形瞳孔在昏暗的光线下可以张得非常大 。 和其他夜间捕猎的动物一样 ， 猫也有一层反光膜（tapetum lucidum） ， 这是一层具有反射性的组织 ， 能将到达眼睛后部的光线反射回来 ， 第二次穿过视网膜 ， 使得光线有机会再次被视杆细胞吸收 。 这也是为什么照片中可以看到猫的眼睛在发光 。
不过相对人类而言 ， 它们的视觉“牺牲”了更精细的细节和色彩的感知 。 比如 ， 猫是个“近视眼” ， 我们站在10米远开外能看清的东西 ， 它们可能需要走到约2米近的地方才能看得清 。 目前的研究认为 ， 猫应该拥有二色视觉 ， 它们眼中的视觉类似人类的红绿色盲 。
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你在“鸟类视觉模拟器”中看到的画面 ， 实际上并不是鸟类眼中的真实画面 。 严格来说 ， 我们很难用图像的方式直接模拟出真实的鸟类视觉 ， 因为它们的视觉已经超出了人类的极限——我们既没有相应的视锥细胞 ， 也没有相关的大脑神经元 ， 让我们真正体验鸟类的视觉 。
鸟类拥有四色视觉 ， 它们眼中的四种视锥细胞让它们有能力同时辨别红色、绿色、蓝色和紫外线 。 还有一个区别是 ， 鸟类的视锥细胞包含一小滴人类所不具备的“有色油” ， 这滴油就像相机镜头里的滤镜一样 ， 让鸟类有能力辨别两种非常相近的颜色 。
上世纪70年代早期 ， 研究人员在测试鸽子的色彩辨别能力时无意间发现 ， 它们能够看见紫外线 。 随后的数十年间 ， 人们越来越意识到 ， 许多物种的鸟类不仅能够看见紫外线 ， 它们对紫外线的感知甚至比可见光更为敏感 。 这种能力影响着鸟类生活的方方面面 。 此外 ， 一些猛禽的视力比人类要敏锐得多 。 一只鹰的视力分辨率大约是人类的2.5倍 。
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蜗牛的视觉因物种而异 ， 一些可能进化出了相对复杂的眼睛 ， 一些可能是全盲的 。 但总的来说 ， 描述普通蜗牛的视觉似乎要容易得多 ， 因为大多数蜗牛的眼睛结构非常简单和基本 。 这是因为它们大多并不依赖于视觉来认识世界 。
普通蜗牛的眼睛无法辨认任何颜色 ， 缺乏晶状体结构 ， 因此无法聚焦 。 它们的视力大致只能分辨出 ， 身边是另一只蜗牛正在经过 ， 还是一只捕食者正在靠近 。 大多物种的眼睛细胞排布成杯状结构 ， 使它们有能力分辨光的方向 。 辨别不同强度的光的能力也可以帮助它们爬向更暗的地方 。
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从这里开始 ， 你可能需要运用一些想象力 。 成年大砗磲（chē qú）是完全静止的 ， 它们往往附着在岩石或珊瑚上 ， 柔软的身体边缘长着数百只小孔 ， 这就是它们观察世界的眼睛 。
这些小孔眼睛是一个很深的杯子的形状 ， 有一个狭小的开口 ， 但缺乏晶状体 。 尽管大砗磲对三种不同颜色的光很敏感 ， 但它们无法将这些信息有效地结合起来 。 相反 ， 它们眼中看到的是多彩但不明确的图像 。 然而 ， 它们的眼睛能够探测到附近的活动 ， 因此大砗磲可以通过喷射水来惊吓潜在的捕食者 ， 或者关闭壳来保护自己 。
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响尾蛇在白天有着低分辨率的色觉 ， 然而到了晚上 ， 它们的眼睛还有大量视杆细胞来增强视觉 。 但响尾蛇的与众不同之处在于 ， 它们拥有感知红外光的能力 。
与蝰蛇、蚺、蟒类似 ， 响尾蛇拥有一种特殊的感觉工具 ， 被称为颊窝（pit organ） ， 也就是在长在眼睛和鼻孔之间一对小孔 。 每个窝中都有一层薄膜 ， 可以探测热量 。 与这层膜相连的神经细胞中存在一种被称为TRPA1的神经受体 ， 它负责将红外光转化为神经信号 。 在人类身上 ， 同样的受体会触发我们对某些辛辣食物（比如辣椒和芥末）的疼痛反应 。 但在蛇的身上 ， 这种受体则会对附近猎物的热量做出反应 。
响尾蛇的大脑将来自颊窝的信息和来自眼睛的信息融合在一起 ， 这样猎物的热成像就会与视觉图像重叠 。 对我们来说 ， 这很像透过红外相机观察世界 。
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通过头足类动物（比如鱿鱼、章鱼或者鹦鹉螺）的眼睛看世界更加需要极度丰富的想象力 。 与脊椎动物相比 ， 这些海洋生物眼睛的进化走了一条完全不同的路 ， 所以它们的视觉过程和我们的非常不同 。
乌贼的瞳孔形状类似W ， 它们的视觉比我们更模糊 。 尽管它们拥有一种不可思议的变色技巧 ， 可以从米白色变成血红色 ， 或是眨眼间就会出现条纹 ， 但乌贼其实是一个彻头彻尾的色盲 。 但是 ， 接下来的部分可能需要发挥你的想象力了 。 乌贼的眼睛有一种感光细胞 ， 可以看见灰度 。 另一对感光细胞则能够检测偏振 。 人类对偏振光的体验可能大多来自太阳眼镜 ， 太阳镜能够通过滤除一个方向的光波来降低刺眼的阳光 。 但我们并没有感光细胞来检测光是否偏振 。
乌贼在皮肤上产生偏振图案 ， 并能够以此交流 。 它们会从其他同伴身上看到明暗度不同的灰色和偏振信息叠加 。
#创作团队：
文字：Takeko
视觉：Takeko
插图：Takeko
#参考来源：
https://nautil.us/issue/11/light/how-animals-see-the-world
https://www.nhm.ac.uk/discover/how-do-other-animals-see-the-world.html
https://ethology.eu/the-dogs-color-vision-and-what-it-means-for-our-training/
https://sites.psu.edu/siowfa12/2012/10/03/fido-and-the-rainbow/
https://www.popsci.com/article/science/see-world-through-eyes-cat/
https://www.boredpanda.com/human-vs-bird-vision
https://www.nwf.org/Magazines/National-Wildlife/2012/AugSept/Animals/Bird-Vision
https://molluscfacts.tumblr.com/post/189355888224/what-does-a-snails-vision-look-like
https://www.nature.com/news/2010/100314/full/news.2010.122.html
https://phys.org/news/2012-02-cuttlefish-high-definition-polarization-vision.html
#图片来源：
猫：Nickolay Lamm
蜗牛：Pixabay
大砗磲：nhm
红外：Jennifer L. Torrance/The Jackson Laboratory
乌贼：Dr Shelby Temple, University of Bristol
_原题_：视觉模拟器.exe
来源：原理
编辑：jita
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