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动物如何在黑暗中视物?-Anna Stöckl

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    在人类眼中,夜晚的世界是无序杂乱的灰色
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    而对于夜间动物而言
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    它们眼中的世界更为精彩:
    充满各类细节、形状、颜色
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    蛾子与人类的眼睛到底有何不同?
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    蛾子与其他的夜间动物能夜间视物
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    因为它们的眼睛可以自动调节适应
    缺少光线的情况
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    所有动物的眼睛,无论是不是夜间动物
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    都是依靠视网膜上的光感器来捕捉
    光线粒子
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    也就是光子
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    然后,光感器向大脑和视网膜内
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    其他细胞报告光子的信息
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    大脑通过筛选信息来建立
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    眼睛所看到的周围环境的图像
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    光线越强,越多光子进入眼睛
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    阳光明媚的天气
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    你的眼睛接收的光子比多云阴暗的夜晚
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    多一亿倍
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    在黑暗中光子并不会减少数量
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    但它们进入眼球的方式更不稳定
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    这意味着光感器收集的信息会
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    随着时间的流逝而改变
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    图片的质量也会下降
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    黑暗中想要捕捉到随机分散
    又稀少的光子
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    对于日间动物的双眼
    是个困难的任务
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    但对于夜间动物它们只需要适应一下
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    它们需要调整尺寸
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    以眼镜猴为例,它们的眼球和大脑
    一般大小
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    是哺乳动物中眼球大脑相对值最大的
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    如果人类拥有同等的相对值,
    我们的眼睛会像葡萄柚一样大
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    眼镜猴的大眼球不是为了显得可爱
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    而是为了捕捉到尽可能多的光
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    眼睛越大,瞳孔越大
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    晶状体越大
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    越多的光能够聚集在光感器上
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    眼镜猴用巨大的双眼扫描夜间景象
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    而猫用细小闪光的双眼也能做到
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    它们使用脉络膜层来获得图像
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    这个结构在光感器后方
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    这种结构是由多层镜状细胞组成
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    细胞中含结晶体,其作用是反射接收的光线
    传递给光感器
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    并将光送出眼睛
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    这造成了一种诡异的光流
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    光感器因此有机会再次侦测光子
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    实际上,这种结构是车辆远光灯的灵感
    来源
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    而另一种动物,蟾蜍习惯了慢慢来
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    它们的眼睛能构成一幅图像
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    即使每个光感器每秒只能捕捉一个光子
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    秘诀在于它们的光感器比人类的
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    慢了不止25倍
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    这意味着蟾蜍能接收光子长达4秒
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    因此它们在视觉间隔中收集的信息
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    比我们更多
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    这个系统的缺点就是减缓了
    蟾蜍的反应速度
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    因为它们每四秒才能收到
    一次信息更新
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    幸运的是,它们习惯捕食行动缓慢的猎物
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    夜晚充斥着昆虫的鸣叫声
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    比如说鹰蛾
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    即使夜晚没有任何光源,它们也能看见
    花朵的颜色
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    它们达成这点的方式令人惊奇
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    去除视觉接收系统中所有的细节
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    相邻光感器的信息在大脑处理时
    放在了一起
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    因此每个群组的光子捕捉
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    比单一光感器的数量多
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    然而,以群组为单位的光感器
    失去了图像的种种细节
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    因为完整的细节呈现需要精密网格
    状的光感器
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    每个光感器在每个点都要捕捉到光子
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    这种方法牺牲了细节,平衡光子数量
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    蛾子仍然能找到花朵
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    无论双眼速度是快是慢,是大是小
    是亮是暗,是粗是细
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    它们都是生物适应性的组合
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    给予了夜间动物独一无二的视力
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    想象我们通过它们双眼看世界的景象
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    太阳落下之后夜世界的绮丽
Title:
动物如何在黑暗中视物?-Anna Stöckl
Description:

完整版请参阅: http://ed.ted.com/lessons/how-do-animals-see-in-the-dark-anna-stockl
对于人眼而言,夜间世界是纷繁杂乱的灰色。然而,许多夜间动物享受着夜世界的丰富绮丽:各式细节、形状、颜色。这些动物与人类的差别在那里?Anna Stöckl 揭秘了夜间视物的科学奥秘。

课程源于Anna Stöckl ,动画创作TED-Ed

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:23

Chinese, Simplified subtitles

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