什么生肖生病夜里发光?
“什么动物生病了会发光”这个问题,其实是一个虚构的问题,因为自然界不存在这样的现象。不过,这倒是一个启发性很强的问题,可以衍生出很多其他的问题来。 比如说,什么是光?光线是怎样传递的?我们眼中的世界是怎样的?我们的视力是如何工作的?我们能看到哪些颜色?我们又该如何描述这些色彩?人类眼睛中的细胞又有哪些分类,每一种细胞如何工作?它所看到的彩色世界与其他哺乳类动物是否有所不同…… 对于这些问题的思考和研究,最终都会引到同一个目的地——视觉系统与感光系统的深入研究之上。 所以,要解答上面这个虚构的问题,就要先了解一下光是什么、颜色是什么,以及它们是如何被感知和呈现的。
接下来,我们就从光开始说起吧。 光是人类可感知电磁波的一部分,其波长跨度极大,从小于1纳米的γ射线到大于6微米的无线电波。尽管人们普遍觉得光就是“可见光谱”,实际上任何波长的电磁波都有可能成为“光”,只是不同波长的光对于生物的作用是不同的。 γ射线对生物体而言是“有毒”的;X射线和一部分微波对人体也是有伤害的;而紫外线、部分微波和无线电波,虽然不会造成人体的直接伤害,但是对生物体的潜在影响也是存在的(例如诱发癌症)。自然选择必然会限制对这类电磁波的感知。 那么,为什么人类的眼睛能看见电磁波呢?难道我们不害怕自己受到电磁波的伤害吗? 其实,人类眼睛中存在着一种特殊的细胞,能够感知光,它叫做锥状神经细胞(cone cell)。这种细胞分为三种,它们的任务都是感受光的刺激并产生神经电信号和化学信号。其中两种锥状神经细胞主要对光强敏感,第三种则对光的颜色敏感。
三种锥状神经细胞对不同波长电磁波的反应是不一样的,而对某种特定波长电磁波的反应又是不同的。它们对光的整体反应是有机体和脑功能所必需的,而且只有某些特定的区域才有这种细胞。所以,在进化的过程中,对这些细胞的保护是非常严格的。 对颜色的感知是由三种锥状神经细胞中的一种产生的,它对红绿色素的感应能力是最强的,而对蓝黄色素的感觉相对比较弱。所以,这种细胞感受到的光应该是红绿光,而蓝色和黄色的光会被另一种类型的神经细胞感知。在自然界各种复杂的光源面前,我们所能看到的东西其实非常有限。