猫夜视是如何工作的?
猫如何在黑暗的房间里穿行? (图片来源:sarayut Thaneerat,来自 Getty Images)
如果你曾经和猫一起生活过,你就会知道它们在晚上会非常活跃,经常在走廊上跑来跑去——以及在主人的床上——而不会撞到墙壁或门上。
鉴于它们在这些夜间锻炼期间避免碰撞的能力,您可能会认为猫具有自然的夜视能力。 但是他们呢?
根据佛罗里达大学兽医学院临床兽医眼科专家 Caryn Plummer 的说法,这不是一个正确的问题。
“这不是在黑暗中看到或在黑暗中看不到的问题,”她在一封电子邮件中说。 “对视觉的感知——你可以说‘质量’——更像是一个光谱,而不是一个是或不是。”
Plummer 解释说,存在的环境光量会影响个人(无论是人类还是猫)可以看到的内容。然而,与人类相比,猫在光线很少的情况下辨别物体的能力要好得多,这主要是由于它们的眼睛是如何进化的。
“猫可以在黑暗中看东西,因为它们的眼睛结构,特别是它们的视网膜,在光线不足时允许它们比人类‘更好’的视力,”普卢默说。 “与人类相比,猫的视杆细胞百分比和浓度更高,这意味着它们对光的敏感性更高,并且在低照度下可以看到比我们更多的东西。”
根据 Cats Protection 慈善机构,这种丰富的视杆意味着猫在黑暗时可以比人类看到“六到八倍”。
那么,为什么猫会进化出如此出色的夜视能力呢?
“对视觉的适应是物种需要与环境互动的直接结果,”普卢默说。 “猫是专性食肉动物,这意味着它们必须吃肉才能保持健康。它们无法产生某些必需的蛋白质,必须从外部来源摄取它们。它们的许多潜在猎物在夜间或昏暗的光线下都很活跃。”
尽管在夜间比普通人更活跃,但猫并不是严格意义上的夜行动物。相反,他们被认为是“黄昏”或在黄昏时活跃,因为他们喜欢在黄昏和黎明狩猎。
然而,虽然猫科动物的眼睛是为夜间出游而设计的,但猫在接近黑暗的时期成功导航环境的能力不仅仅是它们眼睛的组成。根据 Plummer 的说法,猫也依赖于其他感官。
“猫有非常敏锐的听觉和嗅觉[嗅觉],这有助于它们导航的能力,”普卢默说。 “与环境互动需要所有感官的协作。”
因此,猫在夜间游荡的能力远胜于人类,但在视觉质量方面,它们在白天肯定不会胜过人类。
“在进化过程中,每一个优势通常都要付出代价,”以色列耶路撒冷希伯来大学科雷特兽医学院兽医眼科教授罗恩·奥弗里在一封电子邮件中说。
对于猫来说,拥有出色夜视能力的代价是白天视力相对较差。
“由于允许如此敏感的夜视能力的适应,它们白天的视力只有我们的 1/7 左右,”奥弗里说。 “这让那些相信猫总是拥有超强视力的人感到震惊:他们确实如此,但只是在晚上;他们白天的视力很糟糕。”
根据 Plummer 的说法,人类和猫的眼睛之间还有其他差异。例如,猫不像人类那样记录颜色。
“与人类相比,猫的视锥细胞的绝对数量和浓度较低,因此它们无法像我们那样感知颜色,也不具备我们所拥有的细节分辨率,”Plummer 说。
眼睛中的视锥细胞负责确定“日视”颜色。人类有三种视锥细胞,使我们能够感知蓝色、绿色和红色,而猫只有两种视锥细胞,这意味着我们看到的绿色和红色对猫来说是灰色的。长期以来,人们一直认为猫是色盲,但许多科学家不再相信这是事实——尽管讨论仍在继续。现在人们普遍认为猫可以看到蓝色和灰色,还可能看到一些黄色和绿色,但事实是没有人能肯定地说。
“与我们的三种类型相比,猫是二色光,这意味着它们具有两种类型的视锥细胞,”普卢默说。 “所以他们看不到像我们一样多或明亮的颜色。我们会认为他们白天的视觉分辨率是模糊和失焦的。”