色盲有時不是 「缺陷」,反而是「優勢」?

Vinicius Donisete Goulart 發表於 2016-08-02 13:48

(紅豬/譯)南美洲的「新大陸」猴(new world monkey)範圍很廣,從大型的絨毛蛛猴到微小的倭狨都是其中的成員。它們有些毛絨絨的很可愛,還有些禿著腦袋,滿臉通紅。有一種甚至長了一把誇張的小鬍子。

天生長著一把小鬍子的皇絨猴(Emperor tamarin),左圖只有兩個月大,但鬍子已經初見雛形。圖片來源:Brocken Inaglory

然而除了夜猴和吼猴之外,剩下的約130種新大陸猴都有一個共同點:它們中的大部分雌性和全部雄性,都是色盲。

這一點和「舊大陸」(old world)的靈長類動物相當不同,包括我們智人在內,這裡的靈長類大多能看見人類看見的全部色彩。從演化的角度看,色盲似乎是一個劣勢,照理應該在很久之前就被自然選擇淘汰了。然而有一整塊大陸的猴子都是色盲,這又該如何解釋呢?

我一直想了解,是什麼使得新大陸的靈長類有些成為色盲,有些則具有了不同的視覺,演化的力量又是如何將這個變異維持下來的?我們現在還沒法解釋清楚,這些看似處於劣勢的猴子為什麼活到了今天並且生生不息,但有一件事已經越來越清楚了:它們的色盲是一種適應性變化(adaptation),而不是一個缺陷(defect)。

倫敦動物園的倭狨,也是具有二色視覺的新大陸猴的其中一種。圖片來源:Peter Macdiarmid/Getty Images色覺有什麼用?

首先要澄清的是,我們人類所謂的「顏色」,其實也只是光譜中的一小部分。我們的「三色」視覺比大多數哺乳動物都要優越,它們許多都和新大陸猴以及色盲的人類一樣,只有「二色」視覺。然而,魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、甚至昆蟲,卻都能看見比我們更加廣闊的光譜,有的甚至能看見紫外光。在人類和我們靈長類兄弟的視力之外,還有一整個我們無法察覺的、由色彩斑斕的大千世界。

很常見的青鳳蝶有15種分辨顏色的光感受器,人類只有3種而已。圖片來源:Thomas Marent / Getty Images

雖然昆蟲和哺乳動物的眼睛看起來十分不同,它們的原理卻十分相似。兩者都能捕捉並處理由物體反射或由發光物體輻射的電磁波。兩者又都包含了視桿細胞和視錐細胞。視桿細胞專門在光照較暗的條件下工作,提供夜間視覺。視錐細胞則專門負責觀看顏色,將藍色、紅色和綠色調和,形成對於光譜的感知。任何一種視錐細胞出現故障,都會影響我們的顏色知覺。

色盲最常見的形式是無法分辨紅色和綠色。比如我們的色盲祖先或許很難看出別人在臉紅,或者是無法挑選成熟的水果、分辨毒蛇的危險花紋。

同樣,一隻南美洲的靈長類動物,也可能因為色盲而難以分辨某些社會信號,比如白禿猴那標誌健康的鮮紅色腦袋。它們也可能難以辨認成熟的水果,或是色彩斑斕的天敵,比如在一片綠色的森林背景中發現一隻橙色毛髮的豹貓或美洲豹。

針對色覺,也有陷阱

然而在某些情況下,色盲卻反而是一種優勢。因為顏色信號可能炫人眼目,使人專註於色彩而忽略了圖形。利用這一點,捕食者就可以依靠皮毛的偽裝來伏擊獵物。

發現天敵是很重要的一種能力。色盲者的優勢在於,沒有「顏色過載」這個負擔,他們往往能看穿對方利用迷彩蓄意製造的「噪音」、發現隱藏的圖形。第二次世界大戰期間,軍方就僱傭色盲者來識破用迷彩偽裝的敵方部署,由此確定轟炸目標。

來吧,找找圖中的狙擊手在哪。你的色盲朋友也許比你找得快。圖片來源:cutthecolour.wordpress.com

除了發現圖形之外,一定程度的色盲還有助於創造圖形:梵高創造了絢爛的彩色圖形,然而他的用色卻顯示出了顯著的色覺異常跡象。

暗光環境也會將常規視覺的優勢抵消。在黎明或黃昏的暗光條件下,就算具有三色視覺的動物也無法看見顏色。這對於看慣了「全彩」世界的人類或猴子來說,就是一個較大的劣勢了。

研究者認為,能夠看穿迷彩偽裝,並在暗光下具備較好的視力,這都是二色視覺的優勢。這一點已經為貝爾法斯特動物園和秘魯亞馬遜雨林的一個野外觀測站的研究所證實。研究者發現,色盲的狨猴在抓捕用偽裝模仿樹皮或樹葉的蟋蟀時,要比它們具備三色視覺的親戚能幹得多。

然而,單單這些因素並不能解釋新大陸猴為什麼保留了色盲的性狀。它們雖然解釋了二色視覺或三色視覺各有優勢,卻並沒有說明為什麼同一個種群中的個體會兼有這兩種顏色視覺系統。靈長類的這種多型現象在哺乳動物中是獨一無二的,其中顯然蘊含著我們尚未發現的重要優勢。

對這個課題研究越深,我就越是體會到靈長類視覺的奇妙。比如,近來發現有一些具備三色視覺的人能看見「隱形的顏色」。一想到那些「有缺陷」的顏色視覺還有什麼尚待發現的益處,我就感到興奮不已。(編輯:游識猷)

編譯來源 Goulart, V. D. Why did the monkeys of south America evolve to be colorblind? No One knows! http://www.slate.com/articles/health_and_science/science/2016/06/the_monkeys_of_south_america_evolved_to_be_color_blind_perhaps_because_it.html

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