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为什么每个人眼中的世界都不一样?

许多人听说狗是色盲。确切地说,狗是红色和绿色的色盲。事实上,在哺乳动物中,除了灵长类动物,所有的动物都是红色和绿色的盲。眼睛之所以能看到东西,是因为眼睛里有两种细胞:一种是杆状细胞,对颜色几乎没有判断能力,但对光线的存在非常敏感,所以夜视能力取决于杆状细胞;另一种是锥状细胞,可以分辨颜色,判断标准是当某些颜色照射它,它向神经发出强烈的电信号,但其他颜色的电信号非常微弱。所以这两种细胞中的一种负责识别是否有光,另一种负责识别什么是色光。幸运的是,在所有哺乳动物中,只有灵长类动物有三种锥体,而其他哺乳动物只有两种。当光的波长分别为560nm、530nm和420nm时,三种锥产生最强的电信号,分别对应黄色、绿色和蓝色。在其他哺乳动物中,只有两种锥细胞:黄色和蓝色。所以从人类的角度来看,所有的哺乳动物都是红色和绿色的色盲。

科学家发现,大多数爬行动物、鱼类、两栖动物和鸟类都有四种锥细胞,也就是说,它们能看到比我们多得多的颜色,而且他们眼中的世界非常明亮。我们灵长类动物进化得少吗?这可能是许多人对进化的误解。进化不一定朝着功能越来越复杂和强大的方向发展,而是朝着越来越适应环境的方向发展。虽然哺乳动物从侏罗纪就出现了,但它们一直被认为是弱势群体,体型和生存空间都很小,大多数都是晚上出来觅食的。今天的许多哺乳动物是从2亿年前的夜间哺乳动物分支进化而来的。对于夜间活动的动物来说,辨别颜色远比辨别颜色重要得多。所以千万年前,哺乳动物的眼睛需要留出足够的空间,让用来识别黑白的杆状细胞,这样它们在晚上就能看得更清楚。

统治地球的恐龙灭绝后,它们为哺乳动物的生存腾出了空间,而哺乳动物的数量激增。然而,球果仍然保持着相同的种类。由于环境和竞争物种对颜色辨别没有足够的压力,从那时起,大多数哺乳动物有黄色和蓝色两种锥体。与恐龙不同的鸟类并没有灭绝,所以大多数都有夜盲症。太阳一落山,他们就看不清了。然而,灵长类动物突然出现,在基因突变的过程中留下了三色视觉。这种基因在丛林中具有巨大的优势,因此灵长类动物可以保留对绿色敏感的锥体细胞。但这种基因在灵长类分支中出现的时间并不长,只有几百万年。如果算上它,大约6%的人缺乏绿色敏感锥。他们是红绿瞎子。严格地说,它们也有绿色的圆锥体,但数量比其他人要小得多。事实上,他们是数百万年前遗传了夜行哺乳动物祖先基因的人。但由于在丛林生活环境中很难辨别是否是绿色的,因此拥有三种圆锥体的人的比例最终超过了94%。我们几乎没有听说过蓝黄色盲,因为只要是哺乳动物,就有蓝黄色的视锥,只有少数人没有保留刚刚发育出来的绿色视锥,所以我们看到的色盲大多是红绿色的。

2012年,加州大学欧文分校鉴定出一个人有四种锥细胞。这个女人的名字叫康塞塔·安提科,她额外的锥体细胞对应着橙色。她眼中的世界是什么?我们无法形容,但理论上,她看到的比我们正常人看到的更黄更红。通过研究她的基因,欧文的科学家发现,突变的基因分别出现在X染色体上的opn1mw和opn1mw2处。在这方面,妇女有先天的优势。他们不容易成为红绿色盲,也更容易成为四色视觉的人。据估计,四色视觉的女性占女性总数的2%。这绝不是一个小团体,但很难证实。很少有人得到证实。康塞塔·安蒂科之所以出名,是因为她不仅是一个四色视觉的人,而且是一个印象派画家,所以她的作品不仅是艺术作品,而且具有一定的科研价值。艺术专业人士对她的作品评价如下:颜色严重紫色,而紫色是绘画中比较谨慎的颜色。一种理论认为,有些颜色会抑制人们对其他颜色的感知,例如黄色和紫色。当黄色出现时,人眼对紫色的感知力减弱。女画家的眼睛能更敏感地接受黄色,所以她所看到的紫色不足以刺激大脑。她认为这是一幅色彩平衡的画,对我们这些对黄色不太敏感的人来说,显然是紫色的。对于四色视觉的人来说,他们的锥细胞对光的敏感波长仍然落在可见光区域,即400-750纳米。但如果新突变的锥细胞的敏感带能落入紫外线或红外线区域,他们眼中的世界将完全不同。