為什么食草動(dòng)物的眼睛在兩邊,食肉動(dòng)物的眼睛在前面?:為什么狼的天敵是人?吃肉的動(dòng)物,比吃草的動(dòng)物眼睛更好看?在大自然中,只要我們稍微留意周圍的事物,便
在大自然中,只要我們稍微留意周圍的事物,便可以發(fā)現(xiàn)隨處都充滿了有意思的現(xiàn)象。就拿我們身邊的動(dòng)物來(lái)舉例,你有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)那些在草原上吃草的動(dòng)物有一個(gè)共同點(diǎn),那就是它們的眼睛總是長(zhǎng)在腦袋的兩邊;而那些主要吃肉的動(dòng)物,它們的眼睛則幾乎都分布在腦袋的正前方,難道平時(shí)多吃肉還能開(kāi)眼角變得更好看不成?
眾所周知,狼是一種具有靈敏的嗅覺(jué)、發(fā)達(dá)的聽(tīng)覺(jué),并且還擁有鋒利犬齒和裂齒的動(dòng)物。它們中的大多數(shù)都喜歡群居,經(jīng)常會(huì)一起出行追逐獵食,能夠在較長(zhǎng)的距離進(jìn)行快速的奔跑。除了大部分海島和南極洲之外,狼在世界各地都廣泛分布著。它們通常在沙漠、森林、寒帶草原、山地、草地和針葉林這樣的自然環(huán)境中棲息,主要將嚙齒動(dòng)物和食草動(dòng)物作為主要食物。
在我國(guó),狼主要分布在內(nèi)蒙、西藏和東北這些人口密度相對(duì)較小的區(qū)域,它們?cè)谑澜绶秶鷥?nèi)的分布區(qū)域都在縮小。狼群總是喜歡在夜間活動(dòng),它們可以通過(guò)自己的嗅覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)來(lái)捕獲獵物。雖然,它們也會(huì)吃昆蟲和老鼠,但主要還是以羚羊、鹿和兔子為食。狼的確是肉食動(dòng)物的典型代表之一,它們是食物鏈中典型的次級(jí)掠食者。
事實(shí)上,狼的捕食對(duì)象主要是中大型哺乳動(dòng)物,它們對(duì)其所在區(qū)域的生態(tài)平衡起到了關(guān)鍵性的作用。如果說(shuō)狼這一種動(dòng)物還有什么天敵的話,那就是人類!即便狼群在面對(duì)人類的時(shí)候總是東躲西藏,但依然難以避免被人類獵殺的命運(yùn)。如果你看到過(guò)狼在捕食動(dòng)物時(shí)的樣子,或許就會(huì)留意到它高度集中的注意力。
當(dāng)我們將視線從狼,轉(zhuǎn)移到整個(gè)食肉群體便會(huì)發(fā)現(xiàn),似乎它們中的大多數(shù)都具有一個(gè)相同特征。這些肉食動(dòng)物的眼睛總是長(zhǎng)在腦袋的前方,而不是長(zhǎng)在兩邊,然后就引發(fā)了這樣的疑問(wèn):難道吃什么還能決定眼睛長(zhǎng)在什么位置?事實(shí)上,像狼這一種肉食動(dòng)物在獵食的時(shí)候,其主要的精力都用在了獵物身上。
在它們所生長(zhǎng)的環(huán)境中,基本沒(méi)有可以對(duì)其生命帶來(lái)威脅的動(dòng)物,這大概也是為什么,它們并不需關(guān)注不同視覺(jué)面下可能存在的危險(xiǎn)吧。簡(jiǎn)而言之,肉食動(dòng)物并不需要太大的觀察范圍,只有它們的雙目可以集中到一個(gè)點(diǎn)的時(shí)候,才能將獵物與自己之間的距離進(jìn)行更好的估算。
包括我們?nèi)祟,倘若不是這樣的雙目視覺(jué),便很可能連桌子上的筷子都容易抓空,視覺(jué)偏離會(huì)給我們的行動(dòng)帶來(lái)很大不便。相對(duì)而言,像牛這樣的牲畜在我們的生活中會(huì)更常見(jiàn)一些,這是一種經(jīng)常用來(lái)犁地的草食性哺乳動(dòng)物。?苿(dòng)物都擁有強(qiáng)壯的體質(zhì),退化的犬齒和門牙讓他們只適合吃草。
而它們身體里的胃之所以會(huì)存在四個(gè)室,其實(shí)是為了貯存草料和躲避敵害。不得不說(shuō),牛的確擁有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,它們總是能夠很好的適應(yīng)自己所在環(huán)境種的氣候條件。并且,一旦它們覺(jué)得自己吃飽了之后,便會(huì)停止進(jìn)食。作為素食動(dòng)物的牛,不僅喜歡吃青草,還喜歡吃很多其他的綠色植物,所以它們的食物分布范圍特別廣。
在生活中,經(jīng)常有人說(shuō)牛怕紅色,而斗牛士也經(jīng)常用紅色的布料和牛進(jìn)行協(xié)作。然而,牛這一種動(dòng)物其實(shí)并不會(huì)真的畏懼紅色這種顏色,只不過(guò)是斗牛士手中的這塊布料在移動(dòng)的時(shí)候吸引到了牛的注意力,并且鮮艷的顏色也具有更好的舞臺(tái)表現(xiàn)力。
左右搖擺的布料,吸引了位于牛頭兩側(cè)的眼睛,這個(gè)時(shí)候你可能會(huì)疑惑,為什么牛的眼睛就要長(zhǎng)在腦袋的兩側(cè)呢?其實(shí)這一切不過(guò)都是為了生存。食草動(dòng)物的天敵總是那些食肉的動(dòng)物群體,只有它們擁有更大的視線范圍,才能在風(fēng)險(xiǎn)來(lái)臨之前發(fā)現(xiàn)食肉動(dòng)物的蹤跡。
對(duì)于食草動(dòng)物而言,它們需要讓自己兩側(cè)的視力平鋪到一個(gè)面上。關(guān)于食草動(dòng)物為什么眼睛總是長(zhǎng)在兩邊,我聽(tīng)過(guò)的一個(gè)最有意思的答案,應(yīng)該是怕它們吃草的時(shí)候杵到了自己眼睛。這的確是我第一次聽(tīng)到這個(gè)說(shuō)法,要是當(dāng)時(shí)在喝水一定會(huì)噴出來(lái),但仔細(xì)一想,好像還真有些道理。
我們都可以想象一下這個(gè)畫面,草的外形特征一般都是尖尖的。要是這些吃草的動(dòng)物眼睛都長(zhǎng)在正前方,還真的很有可能被尖草傷害到眼睛。事實(shí)上,關(guān)于動(dòng)物的食性和眼睛之間的關(guān)系,我們剛剛講到的內(nèi)容主要針對(duì)的是哺乳類動(dòng)物。
這是一個(gè)符合大多數(shù)哺乳動(dòng)物的身體構(gòu)造特性,雖然,動(dòng)物的食性的確對(duì)物種的進(jìn)化帶來(lái)了影響,但根本原因還是物種的生存能力。物種的進(jìn)化方向,總是順著如何更好的適應(yīng)環(huán)境進(jìn)行發(fā)展,這里面不經(jīng)包括了自然環(huán)境,還包括了環(huán)境種存在的獵食者。
長(zhǎng)在兩邊的眼睛被稱為單眼視覺(jué),如兔子,長(zhǎng)在前面的眼睛則是雙眼視覺(jué),如貓頭鷹。
圖示:?jiǎn)坞p眼視覺(jué)各有優(yōu)越性
單眼視覺(jué)有利于獲得更開(kāi)闊的視野,兩只眼睛差不多是獨(dú)立行事的,每時(shí)每刻它都在看兩張不同的圖片。這意味著你想從后面接近兔子是件很困難的事情,因?yàn)樗陨赞D(zhuǎn)轉(zhuǎn)脖子就能掃射360度。
圖示:兩只眼睛長(zhǎng)在兩側(cè)的動(dòng)物,白色的盲區(qū)是很小的。
而眼睛長(zhǎng)在前面的動(dòng)物,則擁有雙眼視覺(jué),兩只眼睛通常不能獨(dú)立行事,每時(shí)每刻都在看差不多同一張圖片,只不過(guò)是從左右兩邊去看,人類就是眼睛長(zhǎng)在前面的動(dòng)物,你可以試試兩只眼睛分別看兩個(gè)物體,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這很難受,而且啥也看不清楚了。我們能看清楚的是兩只眼睛交匯區(qū)的事物,而剩下的部分,則被稱為眼角的余光,能知道個(gè)大概尤其對(duì)移動(dòng)敏感,但看不太清楚。雙眼視覺(jué)通過(guò)雙眼聚焦,雖然降低了視野的范圍,但是卻增加了對(duì)空間深度的感知能力。而左右兩眼同時(shí)看同一個(gè)物體,正是制造3D電影的關(guān)鍵。
圖示:最早的3D電影是紅藍(lán)3D,通過(guò)讓左右眼分別接受兩張來(lái)自左右不同角度拍攝的照片,這是通過(guò)紅藍(lán)濾光片來(lái)實(shí)現(xiàn),制造出視覺(jué)上的3D場(chǎng)景。這種3D電影看起來(lái)不舒服,現(xiàn)在的3D電影則使用偏振光,但原理一樣,都是從左右兩個(gè)視覺(jué)去拍攝同一場(chǎng)景,把它們疊加到一起投影的屏幕上,讓左邊拍攝的圖像進(jìn)入左眼,右邊拍攝的圖像進(jìn)入右眼。
所以,動(dòng)物的眼睛長(zhǎng)在哪里,主要與動(dòng)物是更需要開(kāi)闊的視野,還是更需要更精確的空間感知能力來(lái)決定的。許多食草動(dòng)物眼睛長(zhǎng)在了兩邊,那是因?yàn)橐曇伴_(kāi)闊對(duì)這些動(dòng)物的生存更加有利,方便它們發(fā)現(xiàn)潛伏到附近的食肉動(dòng)物,而許多食肉動(dòng)物將眼睛長(zhǎng)到前面放棄了更開(kāi)闊的視野,是因?yàn)槿绻C物很多,那生存的關(guān)鍵就不在于發(fā)現(xiàn)獵物,而是如何更有效地抓住獵物,這需要力量、敏捷、速度和精確的配合,而精確就包括空間定位的精確。
掌握了這個(gè)原理,就知道并非所有的食草動(dòng)物都更依賴開(kāi)闊的視野,比如在沒(méi)有天敵的生存環(huán)境中,比如在更需要空間視覺(jué)能力的生存環(huán)境中,這些地方的食草動(dòng)物的眼睛,就可能長(zhǎng)在前面,而不是兩側(cè),反之對(duì)于需要更積極搜尋獵物的食肉動(dòng)物,就可能需要更開(kāi)闊的視野,比如一些食蟲的小型食肉動(dòng)物。
讓我們看幾個(gè)例子吧。
首先,讓我舉一個(gè)食草動(dòng)物,但同時(shí)眼睛卻沒(méi)有長(zhǎng)在兩邊卻長(zhǎng)在前面的例子,來(lái)論證上面說(shuō)的道理是真是假,能否經(jīng)受得起檢驗(yàn)。這種動(dòng)物其實(shí)大伙兒應(yīng)該不算陌生,也算曾經(jīng)的網(wǎng)紅動(dòng)物,知名的萌物喔。不,不是大熊貓而是樹袋熊,雖然吃竹葉的大熊貓的眼睛也的確長(zhǎng)在前面而不是兩邊。
圖示:樹袋熊,澳大利亞知名萌物,也是澳大利亞的象征和國(guó)寶。
樹袋熊又名考拉是生活在樹上的食葉動(dòng)物,它們只吃桉樹的葉子,也是唯一吃桉樹葉子的動(dòng)物,因?yàn)殍駱淙~子有毒,別的食草動(dòng)物如果吃了是消受不起的。這讓樹袋熊和我們的大熊貓有相似之處,大熊貓吃的竹葉雖然無(wú)毒,但也是別的食草動(dòng)物基本不吃的。不過(guò)和大熊貓不同,樹袋熊不是熊,它屬于袋鼠目,和熊沒(méi)有啥關(guān)系,它是專性吃素的動(dòng)物 ,不像大熊貓?jiān)?jīng)還是吃肉的,現(xiàn)在也偶爾吃肉,在動(dòng)物分類上大熊貓屬于食肉目中的熊科?祭难劬﹂L(zhǎng)在前面和它的樹棲生活很有關(guān)系,生活在樹上可能需要更多空間感,而它又生活在沒(méi)有天敵的澳大利亞,不太需要關(guān)心視野開(kāi)闊及時(shí)發(fā)現(xiàn)捕獵者。
圖示:大熊貓現(xiàn)在雖然改成吃素了,但它的祖先是吃肉的熊。
除樹袋熊外,我在說(shuō)一個(gè)更具有代表性的例子——猴子。猴子不是吃肉的動(dòng)物,雖然某些猴子也機(jī)會(huì)性的吃點(diǎn)肉,但它們主要還是以水果樹葉為生,猴子屬于靈長(zhǎng)目,它們的眼睛也同樣不在兩邊而是在前面,而原因自然是因?yàn)楹镒有枰跇渖咸S,如果空間感不夠好,大概就會(huì)直接摔死了。人類為啥眼睛也長(zhǎng)在前面,因?yàn)檫@是生活在樹上的老祖先的遺傳,人類下地后,這個(gè)遺傳也沒(méi)發(fā)生太大改變,因?yàn)椴](méi)有專門吃人的動(dòng)物,人類成群結(jié)對(duì),在自我防御能力上并不低。
圖示:中國(guó)特色種,金絲猴。
說(shuō)了食素的動(dòng)物,那也舉一個(gè)吃肉的動(dòng)物的例子,小型吃肉動(dòng)物樹鼩,它的雙眼則呆在腦袋的兩側(cè)。與大多數(shù)食肉動(dòng)物不同。這是因?yàn)樗枰瞄L(zhǎng)發(fā)現(xiàn)它的獵物,那些隱蔽的昆蟲,至于如何抓住它們反倒不是什么大問(wèn)題。
圖示:樹鼩
眼睛長(zhǎng)在兩邊的優(yōu)點(diǎn)是視野廣闊,不需要怎么扭轉(zhuǎn)脖子,就能獲得近乎360度無(wú)死角的視野,但是其缺點(diǎn)則是眼睛不在同一個(gè)平面上,會(huì)缺少縱深感,在形成空間視覺(jué)時(shí)的能力會(huì)變?nèi),就像廣角鏡頭。
圖示:普通鏡頭和廣角鏡頭的對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)視野明顯變寬,能看到更多東西,但是遠(yuǎn)方的物體則變形了,這將影響空間感的判斷。
而眼睛長(zhǎng)在前面或同一個(gè)平面上,則能讓動(dòng)物獲得具有縱深感的空間視覺(jué),就像那些擁有大光學(xué)變焦的鏡頭,可以通過(guò)操縱景深拍攝出背景虛化的照片。
圖示:光學(xué)變焦鏡頭的魅力之一就是可以通過(guò)輕松調(diào)整聚焦拍攝出背景虛化的照片,主角突出。這和我們的雙眼聚焦有相似之處,我的眼中只有你!
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食草動(dòng)物的眼睛通常都長(zhǎng)在腦袋的兩邊,比如我們熟悉的牛、馬、羊;與之不同的是,食肉動(dòng)物的眼睛都長(zhǎng)在腦袋的前面,比如獅子、老虎、狼、熊等。
為什么食草動(dòng)物與食肉動(dòng)物的眼睛在頭部的位置上會(huì)有如此明顯的不同呢?原因就是生存(我們僅在哺乳動(dòng)物范圍內(nèi)討論這個(gè)問(wèn)題)
食草動(dòng)物平時(shí)要躲避食肉動(dòng)物的攻擊,所以它們需要更廣闊的視野能夠同時(shí)觀察更大的范圍,這樣就有更大的幾率發(fā)現(xiàn)食肉動(dòng)物,然后食草動(dòng)物就能夠及時(shí)做出反應(yīng)?梢哉f(shuō),食草動(dòng)物需要將視力平鋪到一個(gè)面上。
圖注:一邊吃草一邊觀察周圍動(dòng)靜的斑馬,圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
與食草動(dòng)物不同,食肉動(dòng)物不需要觀察更大范圍,它們只需要將視力集中到一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是獵物。將雙目集中于一個(gè)點(diǎn)不僅僅是為了看得更清楚,同時(shí)還能夠獲得三維立體的深度視覺(jué),如此才能夠準(zhǔn)確估算獵物距離自己的距離,然后在最佳距離上發(fā)起攻擊。我們?nèi)祟愅瑯泳哂须p目立體視覺(jué),所以我們能夠伸手準(zhǔn)確拿到面前桌子上的東西,如果你只睜著一只眼,那么伸手拿東西的時(shí)候很容易偏離甚至是抓空。
圖注:具有雙目立體視覺(jué)的獅子能夠在準(zhǔn)確鎖定獵物,圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
我們哺乳動(dòng)物在侏羅紀(jì)時(shí)期的祖先,比如侏羅獸,眼睛就是長(zhǎng)在腦袋兩邊的,因?yàn)樗皶r(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的食肉恐龍。早期的哺乳動(dòng)物都是眼睛長(zhǎng)在腦袋兩邊的,因?yàn)榇藭r(shí)眼睛的首要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn),而不是尋找獵物。當(dāng)進(jìn)入新生代,哺乳動(dòng)物崛起之后,食肉目哺乳動(dòng)物才演化出了兩只朝前看的眼睛。
圖注:侏羅獸的眼睛大,但是卻長(zhǎng)在腦袋兩邊,圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
食草動(dòng)物眼睛長(zhǎng)在兩邊,食肉動(dòng)物眼睛長(zhǎng)在前面,這個(gè)規(guī)律適用于大部分哺乳動(dòng)物,不過(guò)也有例外,比如包括我們?nèi)祟愒趦?nèi)的靈長(zhǎng)類動(dòng)物。所有的靈長(zhǎng)類動(dòng)物,不論是猴子還是猩猩,眼睛也是長(zhǎng)在前面的,但是它們都是吃水果樹葉的。靈長(zhǎng)類具有朝前的雙眼是因?yàn)殪`長(zhǎng)類的祖先都是生活在樹上的,而且非常善于攀援。抓著樹枝在樹上移動(dòng)需要很好的立體視覺(jué),如果哪一只手沒(méi)有抓住樹枝,結(jié)局就是掉下去摔死,所以靈長(zhǎng)類才擁有了長(zhǎng)在腦袋前面的雙眼。其實(shí)不僅僅是靈長(zhǎng)類,在樹上活動(dòng)的鼯鼠、樹袋熊、樹懶也都有長(zhǎng)在前面的雙眼哦。
圖注:雙目向前的猴子,圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
圖注:鼯鼠,圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
圖注:樹袋熊,圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
最后總結(jié)一下,眼睛長(zhǎng)在兩邊還是長(zhǎng)在前面其實(shí)不是因食性而定,是生存的需要來(lái)決定的。
圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò),侵刪
曾寫過(guò)一篇文章《〈守株待兔〉確有道理》,找不到原稿了,憑記憶整理一下,推薦給大家。
做個(gè)實(shí)驗(yàn),用手拿著一支鉛筆,手臂伸直,鉛筆尖朝上。然后,閉上一只眼,用另一只手的食指迅速點(diǎn)擊鉛筆尖,往往不能點(diǎn)到。兩眼都睜開(kāi),再試一次,百發(fā)百中。
人眼能看到物體是因?yàn)槲矬w有光射入人眼,而光是沿直線傳播的,所以,人眼判斷物體的位置,就在進(jìn)入人眼的光線的反向延長(zhǎng)線上。一只眼睛看鉛筆尖,只能判斷在進(jìn)入人眼的光線的反向延長(zhǎng)線上,并不能確定哪一點(diǎn)。兩只眼睛同時(shí)看鉛筆尖,鉛筆尖的位置既在進(jìn)入左眼的光線的反向延長(zhǎng)線上,又在進(jìn)入右眼的光線的方向延長(zhǎng)線上,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,鉛筆尖的位置一定在兩條光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)上,而兩條相交直線只有一個(gè)交點(diǎn)。
兔子的兩只眼睛長(zhǎng)在兩邊,兩眼不能同時(shí)看到同一個(gè)物體,也就是說(shuō)不能準(zhǔn)確判斷物體的位置,尤其是在快速奔跑時(shí),更是如此,一頭撞在樹上,被運(yùn)氣好的農(nóng)夫當(dāng)作下酒菜,只能怪兔子運(yùn)氣不好。
至于兔子(包括多數(shù)食草動(dòng)物)的兩只眼睛長(zhǎng)在兩邊,只能說(shuō)是大自然的物競(jìng)天擇,適者生存。因?yàn)橥米与S時(shí)都要防備一些食肉動(dòng)物的捕食,包括在吃草時(shí)。眼睛長(zhǎng)在兩邊,視野開(kāi)闊,不用轉(zhuǎn)頭視野幾乎能達(dá)360o,吃著面前的草,能同時(shí)看到身后的情況。身后一旦有捕食者出現(xiàn),雖然不能準(zhǔn)確確定位置,也沒(méi)必要準(zhǔn)確確定捕食者的位置,危險(xiǎn)來(lái)臨趕快跑就是了。相反,作為肉食動(dòng)物要捕食獵物,就需要準(zhǔn)確確定獵物的方位,兩眼必須同時(shí)看到獵物,所以,兩只眼都長(zhǎng)在前面。另外,能成為肉食動(dòng)物,一般都比較兇猛,其他動(dòng)物一般也不敢招惹,所以,一般不用擔(dān)心后面的攻擊。當(dāng)然,有一種更高級(jí)的動(dòng)物會(huì)捕獵肉食動(dòng)物,動(dòng)物眼睛怎么長(zhǎng),長(zhǎng)多少只都無(wú)濟(jì)于事。
食草動(dòng)物眼睛往往都是長(zhǎng)在兩邊的,比如斑馬,而食肉動(dòng)物往往都是眼睛長(zhǎng)在前面的,比如豹子,這是什么樣的生理特征?因?yàn)槭裁醋兂蛇@樣的呢?
從生理特征上來(lái)分析,長(zhǎng)在兩邊的眼睛的動(dòng)物擁有單眼視覺(jué);長(zhǎng)在前面的眼睛的動(dòng)物則擁有雙眼視覺(jué)。這兩種視覺(jué)各有各的長(zhǎng)處,各有各的短處。
顧名思義,單眼視覺(jué)畫面,就是一只眼睛看到一幅畫面,另一只眼看到另一幅畫面;雙眼視覺(jué)畫面,就是雙眼看到同一畫面。
至于因?yàn)槭裁醋兂蛇@樣的呢?
根據(jù)進(jìn)化論,物競(jìng)天擇,適者生存。食草動(dòng)物,作為食物鏈較底端,它除了安心吃草以外還要躲避天敵,可能一開(kāi)始的食草動(dòng)物是雙眼視覺(jué)呢!但隨著進(jìn)化,單眼視覺(jué)動(dòng)物躲避天敵更及時(shí),那么雙眼視覺(jué)食草動(dòng)物漸漸減少,導(dǎo)致目前食草動(dòng)物主要是單眼視覺(jué)。
同理,單眼視覺(jué)的動(dòng)物要是抓獵物,眼神聚焦,那么相隔兩邊,就要以斗雞眼的形式聚焦,大家都知道,斗雞眼雖然使眼珠距離更近,但是其實(shí)看不到什么東西,隨著進(jìn)化,食肉動(dòng)物就擁有雙眼視覺(jué)了。
其實(shí),食草動(dòng)物的眼睛和食肉動(dòng)物的眼睛,是兩種不同的控制系統(tǒng),如果把它們比作是一臺(tái)電腦的話,食肉動(dòng)物的眼睛就像是蘋果操作系統(tǒng),而食草動(dòng)物的眼睛這是windos操作系統(tǒng),在操作上并沒(méi)有什么高級(jí)或者低級(jí)之分,只是這種操作系統(tǒng)更匹配它們。
我們可以把自己當(dāng)做是一只食草動(dòng)物,比如是一只小鹿,每天你都會(huì)在草原上吃草,除了吃草之外,另一件重要的事情,就是提防老虎或者狼,也就是說(shuō),你需要更寬闊的視野,才能在弱肉強(qiáng)食的自然界中生存下來(lái)。
食草動(dòng)物的眼睛,就是為了獲取更寬闊的視野才演化而來(lái)的, 它們的眼睛通常長(zhǎng)在頭的兩側(cè),而且這兩只眼睛都能夠獨(dú)立的轉(zhuǎn)動(dòng),這樣它們獲取的視野就更寬闊了,生存的概率就更大。
可能,在生物演化的過(guò)程中,某些食草動(dòng)物的眼睛也演化出了像人類眼睛一樣在頭部的前面,但由于視野變窄,更容易被食肉動(dòng)物捕獲,因此在自然界中被淘汰了。
但是有一些食草動(dòng)物的眼睛,也是像人類一樣在前面的,比如:猴子。它們就沒(méi)有滅絕。
我們知道, 雖然偶爾猴子會(huì)吃肉,但大多數(shù)時(shí)候,猴子依靠樹葉以及果實(shí)為生,所以它們也屬于食草動(dòng)物,但它們卻不具有食草動(dòng)物的眼睛,反而具有食肉動(dòng)物的眼睛,這是為什么呢?
這里面就涉及到雙眼視覺(jué)了。
雙眼視覺(jué),就是指雙眼可以看到的視野范圍是重疊的,而且,雙眼視覺(jué)是聯(lián)動(dòng)的,也就是說(shuō)當(dāng)你一只眼睛在移動(dòng)時(shí),另外一只眼睛也會(huì)相應(yīng)地移動(dòng),這種情況下,觀測(cè)到的視野就比食草動(dòng)物觀測(cè)的視野更窄。但是也有一定的好處。
雙眼視覺(jué)因?yàn)殡p眼具有瞳距,因此可以測(cè)量出視野范圍內(nèi)物體的精準(zhǔn)距離,并產(chǎn)生立體視覺(jué)。
猴子在生活過(guò)程中,每天都會(huì)攀爬樹木,因此需要有一雙能夠準(zhǔn)確判斷樹枝距離的視覺(jué)系統(tǒng),這樣才可以保證它們不會(huì)被摔死。
再加上它們的食物主要是各種果實(shí),能夠準(zhǔn)確判斷果實(shí)的距離,也是它們必備的技能之一。
其實(shí),人類之所以是雙眼視覺(jué),也是因?yàn)檫@個(gè)原因。我們知道,人類歷史只有很短的一段時(shí)間才成為頂級(jí)獵食者,大多數(shù)時(shí)間都是以采集果實(shí),撿拾腐肉為生,也就是說(shuō),按道理人類的眼睛應(yīng)該長(zhǎng)在頭部?jī)蓚?cè)。
但之所以長(zhǎng)成現(xiàn)在的樣子,其實(shí)是人類早期屬于樹棲運(yùn)動(dòng),因此該假說(shuō)也被稱為樹棲假說(shuō)。該假說(shuō)認(rèn)為,所有生活在樹上的生物,無(wú)論食草還是食肉,都會(huì)演化出雙眼視覺(jué)。
通過(guò)樹棲假說(shuō),我們知道了,雙眼視覺(jué)的好處是:
基于這兩點(diǎn),我們來(lái)判斷為什么食肉動(dòng)物的眼睛,也是雙眼視覺(jué)。
相比于食草動(dòng)物,食肉動(dòng)物的食物是會(huì)移動(dòng)的,所以,它們需要不斷地調(diào)整與獵物的距離,然后采取捕獵措施。
如果食肉動(dòng)物的眼睛長(zhǎng)在頭部?jī)蓚?cè), 那么雖然它能夠看到的視野范圍變寬了,但它在判斷獵物的距離時(shí),需要不斷移動(dòng)眼睛,上下左右觀測(cè)一下獵物,才可以精準(zhǔn)判斷出獵物的距離,而當(dāng)獵物移動(dòng)后,食肉動(dòng)物又需要重復(fù)上下打量一下獵物的距離,由于這種視覺(jué)不能即時(shí)地,讓食肉動(dòng)物精準(zhǔn)判斷獵物的距離,因此食肉動(dòng)物在捕獵時(shí),會(huì)喪失掉許多捕獵機(jī)會(huì),久而久之這種視覺(jué)系統(tǒng)基因就會(huì)被自然選擇所剔除。
如果食肉動(dòng)物的眼睛長(zhǎng)在頭部前面,既采用雙眼視覺(jué)觀測(cè)獵物,那么它就可以很輕松地判斷出獵物的距離,不管獵物如此移動(dòng),食肉動(dòng)物都能實(shí)時(shí)獲取到與獵物的精確距離,因此捕獵效率會(huì)大大提升,采用這種視覺(jué)的生物就可以在自然選擇中被保留下來(lái)。
食草動(dòng)物的眼睛之所以長(zhǎng)在頭部?jī)蓚?cè),其實(shí)是為了獲取更寬闊的視野范圍,這樣可以更敏銳地發(fā)現(xiàn)天敵,它們不需要知道敵人的準(zhǔn)確位置,只需要埋頭奔跑就可以了,所以它們演化出了這樣的是視覺(jué)系統(tǒng)。
食肉動(dòng)物的眼睛長(zhǎng)在頭部前面,這樣雖然犧牲了視野范圍,但卻可以準(zhǔn)確判斷獵物的距離,有助于它們發(fā)起進(jìn)攻,提高自身的生存效率。
樹棲生物眼睛和食肉動(dòng)物一樣,都長(zhǎng)在頭部前面,這樣是為了在樹上活動(dòng)時(shí),準(zhǔn)確判斷樹枝之間的距離,不易讓自己掉下去。
食肉動(dòng)物兩眼的視角要小于食草動(dòng)物,捕獵時(shí)獵物都正前方再加上奔跑的速度均能成功的捕到獵物。食草動(dòng)物一般都是被攻擊的對(duì)象但警覺(jué)力非常強(qiáng)視角也非常廣闊,這就是矛和盾的關(guān)系。
食肉動(dòng)物vs食草動(dòng)物~
拿人來(lái)舉例子,當(dāng)我們的一只眼睛固定不動(dòng),在水平方向上注視前方的時(shí)候,在正前方一定角度范圍內(nèi)的物體是可以看清的,這個(gè)范圍叫做單眼舒適視域,大概是60°的范圍。再往兩側(cè)范圍延伸,用余光也能看到一定范圍內(nèi)的物體,但是看不清,這部分叫做誘導(dǎo)視野,人的單眼視野最大能到156°左右。
人水平面內(nèi)視野范圍
我們判斷一件物體的距離,觀察物體的細(xì)節(jié),就依靠著雙眼視野重合產(chǎn)生的立體視覺(jué),雙眼的重合視野范圍,大概是124°。
立體視覺(jué)在生活中是非常重要的,不信的話你把手機(jī)放在前方某個(gè)地方,然后捂起一只眼睛,只用另一只眼睛判斷手機(jī)距離,然后伸手去拿,十有八九會(huì)跑偏拿不到。
如果它們的雙眼像食草動(dòng)物那樣長(zhǎng)在頭部?jī)蓚?cè),就意味著幾乎沒(méi)有重合的視域,在捕獵的時(shí)候就很難準(zhǔn)確判斷獵物的距離。
想像一個(gè)畫面……獅子小心翼翼接近羚羊,奮力往前一撲,結(jié)果撲在了羚羊身前50公分處???
這就需要它們時(shí)刻提高警惕,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)身邊的危險(xiǎn),然后撒丫子跑。
危險(xiǎn)可能來(lái)自四面八方,所以食草動(dòng)物要想生存,必須要有非常寬廣的視野,最好是兩只眼睛加起來(lái)能看360°那種。如果像食肉動(dòng)物那樣,眼睛都長(zhǎng)在頭的正前方是不行的,食肉動(dòng)物獲得立體視覺(jué)的代價(jià)是失去了背后的視野,有了視覺(jué)盲區(qū)。
對(duì)于食草動(dòng)物來(lái)說(shuō),這是致命的,如果捕獵者從背后悄悄偷襲,那基本上就是等著被吃。
所以食草動(dòng)物的眼睛都長(zhǎng)在頭部?jī)蓚?cè),這樣他們每只眼睛都有著非常寬廣的視野,不用轉(zhuǎn)頭就幾乎能做到眼觀六路。雖然這樣的眼睛分布使它們的重合視域很小很小,身前身后大約各只有10°,但是對(duì)于他們來(lái)說(shuō),物體的立體感遠(yuǎn)不如活命重要。
食草動(dòng)物的瞳孔大部分是水平橫向的,但是食肉動(dòng)物的瞳孔則是垂直的,或者是圓形的。
“Why do animal eyes have pupils of different shapes”配圖,Martin S. Banks et al.
大概看了一下,其實(shí)瞳孔形狀不同也會(huì)影響到視野。瞳孔是水平長(zhǎng)條形的食草動(dòng)物,眼睛左右兩邊的視野會(huì)更清晰一些,更有利于發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)。
垂直的瞳孔呢,會(huì)更有助于食肉動(dòng)物捕獵,因?yàn)檫@能夠增加它們的立體視覺(jué)~不過(guò)這個(gè)研究有些爭(zhēng)議,因?yàn)椴皇敲糠N動(dòng)物的瞳孔形狀都契合上面的規(guī)律。
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(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
好問(wèn)題。顯然食肉動(dòng)物如老虎,獅子眼睛都長(zhǎng)在前面,食草動(dòng)物如牛,羊等眼睛分布在兩側(cè)。
用生物進(jìn)化論可以完美解決這個(gè)問(wèn)題。
食肉動(dòng)物,尤其是天敵比較少的生物需要的是專注,不太需要警惕其他動(dòng)物的攻擊,雙目朝前,更容易聚焦在獵物身上。
食草動(dòng)物,除天災(zāi)外,食物不需要靠體力去追逐,更需要的能力是防止自己被捕食,這就要求要無(wú)時(shí)無(wú)刻注意周圍的環(huán)境,視野范圍越大越好。因而食草動(dòng)物眼睛長(zhǎng)在兩邊。
我來(lái)說(shuō)一下吧,我也經(jīng)常看動(dòng)物世界,從中也了解了一些,的確在動(dòng)物界確實(shí)存在這個(gè)特點(diǎn),一般說(shuō)食肉動(dòng)物的眼睛都長(zhǎng)在前面,因?yàn)樗麄儾恍枰纻淦渌麆?dòng)物,只需要盯緊獵物就行,所以他們的目光往往非常敏銳,緊盯著前方的獵物。
而對(duì)于食草動(dòng)物則不同,他們必須時(shí)刻小心觀察,他們的視力范圍有盡可能的廣,以防止捕食者從任何角度向他進(jìn)攻,比如說(shuō)兔子,兔子的視力范圍幾乎是360度,也就是說(shuō),哪怕是從他身后有動(dòng)物向它進(jìn)攻,他也可以看到,這樣兔子就可以在第一時(shí)間逃脫。
食肉動(dòng)物,要盡可能地盯緊獵物,而草食動(dòng)物要盡可能的逃脫,弱肉強(qiáng)食在動(dòng)物界,這才是永恒不變的法則。
其實(shí)動(dòng)物的眼睛長(zhǎng)在什么位置,這也是在千百萬(wàn)年來(lái)不斷進(jìn)化的結(jié)果,我們常說(shuō)適者生存,動(dòng)物在自己的生存環(huán)境中,為了更好的適應(yīng)周圍的一切,自身也在不斷的進(jìn)行進(jìn)化,眼睛則是其中的一部分。
其實(shí)食肉動(dòng)物和食草動(dòng)物不僅在眼睛上有區(qū)別,就連他們的生育方式往往都有區(qū)別,一般說(shuō),食肉動(dòng)物的繁殖能力都沒(méi)有食草動(dòng)物的繁殖能力強(qiáng),食草動(dòng)物也是通過(guò)超強(qiáng)的繁殖能力,來(lái)保持種族數(shù)量,讓生命繁衍下去,另外食草動(dòng)物往往生下來(lái)以后就能夠跑,或者是在短期之內(nèi)就能夠長(zhǎng)到成年,而食肉動(dòng)物往往生下來(lái)很小,需要很長(zhǎng)時(shí)間才能夠長(zhǎng)大成年,這樣一來(lái),也就限制了食肉動(dòng)物的數(shù)量,不至于讓食草動(dòng)物滅絕,這既是大自然的一種平衡,同時(shí)也是生物鏈相互制約的一部分。
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