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科學家們怎麼知道一種動物能不能辨別顏色?


科學家主要通過檢測動物眼睛內部的錐細胞,估算動物可以辨別的顏色

彩色視覺都是通過眼睛視網膜上的顏色受體細胞-錐細胞來感受的,可辨別顏色的數量是由眼睛裡的錐細胞決定的,視網膜上還存在桿細胞用於夜間視覺。視錐細胞被不同波長的光激活,將顏色信息傳遞給大腦。

人類眼睛裡有三種視錐細胞,每一種錐細胞都含有不同的視覺色素,被稱為三色視者。這三種錐細胞分別感應紅色、綠色和藍色。因此人類可辨別的顏色都是通過混合紅、綠、藍光線來產生的,這也是彩色電視的工作原理,通過這三種顏色的混合可產生幾百萬種可見顏色。

有些動物如蜜蜂,有三種類型的視錐細胞。其中兩種錐細胞對可見波長的光很敏感,第三中錐細胞對紫外線範圍光譜顏色敏感,使彩色視覺範圍延伸到紫外線,因此蜜蜂能夠看到人類看不到的顏色,待授粉花朵可以通過特殊的紫外線色彩圖案引導蜜蜂進入花朵中授粉。

海洋哺乳動物,如海獅、海豚和鯨魚,只有單一的錐細胞,用於探測光模式,而非顏色,這些動物被認為是完全色盲的。許多動物的眼睛裡只有兩種視錐細胞,它們被稱為二色視者。大多數鳥類,一些魚類和海龜至少有四種類型的視錐細胞,為四色視者。

有些動物錐細胞中的色覺色素可能相對較弱,例如狗,因此只能看到非常弱的顏色(如下圖右)。

此外,紫色是最難辨別的顏色,有人說紫色是超自然的顏色,另一些人則認為紫色是一種幸福色


其實就是色盲測試吧?如果是比較聰明的動物,可以稍微訓練一下,然後用醫院檢測色盲的那個圖本進行測試。更直接的方法是在解剖學層面對視覺細胞進行分析。

在成像上來說,存在兩大類細胞——視錐細胞和視桿細胞。

看這圖,我不解釋,你大概也能猜出來左邊的是視桿細胞。它對弱光敏感,但不能分辨光色,我們在夜晚或陰暗的地方主要就是靠它來識別物體。所以,月光下,你能看到樹木婆娑的葉子,卻看不到它們的綠色。

如果動物的視網膜上只有視桿細胞,那麼,它就是不能看到任何顏色的。

而右邊的視錐細胞,在弱光下幾乎沒有反應,但可能存在三種不同類型的視錐細胞,分別能夠吸收(辨別)藍、綠、紅三色光,也就是光學三原色。如果同時具有三種視錐細胞,那麼就不是色盲,如果缺乏其中一種,那就是部分色盲。


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