瞳孔不同狀

李曄明

說(shuō)到瞳孔，不知道同學(xué)們有沒(méi)有觀察過(guò)自己的瞳孔呢？我們的瞳孔不管什么時(shí)候都是圓形的。不過(guò)，動(dòng)物眼睛的瞳孔形狀可有趣多了。你留意過(guò)嗎？有些動(dòng)物的瞳孔和我們的一樣呈圓形，有些動(dòng)物的瞳孔呈橫條狀，有些動(dòng)物的瞳孔是豎條狀的，甚至還有些動(dòng)物的瞳孔是波浪形的……小小的瞳孔也有如此多不同的形狀，可謂是妙趣橫生。

前不久，科學(xué)家通過(guò)研究，分析了200多種不同科的陸生動(dòng)物的眼睛。他們將這些動(dòng)物的生態(tài)位（捕食者與被捕食者）、一天中活動(dòng)的時(shí)間（晝行、夜行、晝夜活動(dòng)）以及瞳孔形狀（圓形、近圓、豎條、橫條）進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，陸生動(dòng)物的瞳孔形狀與它們的生態(tài)位之間有著明顯的聯(lián)系。

比如，不管是夜行的，還是晝夜都活動(dòng)的動(dòng)物，它們的瞳孔大多是豎條狀的。這是為什么呢？對(duì)于這一點(diǎn)，科學(xué)家們?cè)缬泄沧R(shí)，認(rèn)為這是為了適應(yīng)光線。由于晝夜的光線強(qiáng)度不同，我們需要調(diào)節(jié)瞳孔的大小來(lái)適應(yīng)。然而，那些常在夜間行動(dòng)的動(dòng)物，比如壁虎、鱷魚(yú)、蛇和貓，它們的捕捉方式都是悄悄潛伏在草叢、石塊等掩蔽物后，緩慢地接近獵物，達(dá)到一定距離后猛然發(fā)起攻擊，一擊致勝。這樣的捕食行為對(duì)晚上的視力要求更高，所以它們需要更強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，豎條的瞳孔就具備這樣的能力。人類(lèi)的瞳孔的面積可以發(fā)生約15倍的變化，而貓的瞳孔面積變化卻能達(dá)到130多倍。

橫瞳動(dòng)物多是被捕食者的食草動(dòng)物，而圓形瞳孔的動(dòng)物大多數(shù)是白天活動(dòng)的主動(dòng)捕食者。草原上的牛和羊是橫瞳動(dòng)物的代表，它們的主要生活除了低頭吃草，就是小心翼翼地躲避狼、豺、虎、豹等各種天敵的攻擊。

瞳孔不同形狀的作用，僅此而已嗎？當(dāng)然不是，更有意思的發(fā)現(xiàn)還在后面。

橫瞳豎瞳，各有不同

既然瞳孔的形狀和動(dòng)物的捕獵形式有著明顯的關(guān)系，會(huì)不會(huì)是因?yàn)樘厥庑螤畹耐讓?duì)捕獵有幫助呢？研究者通過(guò)對(duì)瞳孔的光學(xué)特性進(jìn)行分析，真的找到了能支持這一觀點(diǎn)的有利證據(jù)。

研究者發(fā)現(xiàn)，橫瞳可以將橫向上的景象看得更清晰。比如，視野中偏左右兩側(cè)的景象，用我們?nèi)搜鄣挠喙饪吹降漠?huà)面可能很模糊，但是牛、羊的橫條瞳孔卻能看得很清晰。擁有橫條瞳孔的動(dòng)物，它們的眼睛并不像人類(lèi)的雙眼都正對(duì)前面，而是大多長(zhǎng)在頭部的左右兩側(cè)。非常寬的單眼視野，使得它們能夠?qū)⒁曈X(jué)盲區(qū)減至最小，同時(shí)讓前方和后方的地面成像更清晰。

對(duì)于被捕食的動(dòng)物來(lái)說(shuō)，橫瞳既能幫助它們擁有清晰的橫向全景視覺(jué)，以探測(cè)來(lái)自不同方向的捕食者，同時(shí)又能讓它們的眼睛長(zhǎng)在兩側(cè)的情況下，也能看清前方地面的情況。在遭遇捕食者追趕時(shí)，能夠看準(zhǔn)地形快速逃跑。

值得一提的是，擁有橫瞳的食草動(dòng)物不論頭的位置如何，其瞳孔都能保持與地面平行。因此，即使它們?cè)诘皖^吃草，也能看清地平線上靠近的捕食者。

就像橫瞳在橫向上具備觀察優(yōu)勢(shì)一樣，豎瞳則使得動(dòng)物在縱向上觀察更清晰，而橫向觀察上容易出現(xiàn)模糊的景象。研究者推斷，豎瞳能對(duì)眼睛的立體視覺(jué)進(jìn)行輔助，便于動(dòng)物估計(jì)物體在縱向上的距離。動(dòng)物可以通過(guò)離焦模糊的程度，估計(jì)物體在橫向上與自己的距離。豎瞳在伏擊捕食者中更為常見(jiàn)，這種形狀的瞳孔能夠讓它們?cè)诓惑@動(dòng)獵物的情況下，更準(zhǔn)確地估計(jì)獵物到自己的距離。

瞳孔形狀與生態(tài)位之間的聯(lián)系是演化和自然選擇的良好體現(xiàn)，不過(guò)也有一些例外。比如，食草卻有著豎瞳的南美洲栗鼠（龍貓）、食肉但長(zhǎng)著橫瞳的狐獴。此外，自然界中還存在其他類(lèi)型的瞳孔。例如，壁虎的瞳孔收縮時(shí)會(huì)形成4個(gè)小孔，烏賊的瞳孔收縮時(shí)呈波浪狀……這些不同形狀的瞳孔，其中的奧秘還有待科學(xué)家們更深入的研究！