瞳孔不同狀

李曄明

說到瞳孔，不知道同學們有沒有觀察過自己的瞳孔呢？我們的瞳孔不管什么時候都是圓形的。不過，動物眼睛的瞳孔形狀可有趣多了。你留意過嗎？有些動物的瞳孔和我們的一樣呈圓形，有些動物的瞳孔呈橫條狀，有些動物的瞳孔是豎條狀的，甚至還有些動物的瞳孔是波浪形的……小小的瞳孔也有如此多不同的形狀，可謂是妙趣橫生。

前不久，科學家通過研究，分析了200多種不同科的陸生動物的眼睛。他們將這些動物的生態位（捕食者與被捕食者）、一天中活動的時間（晝行、夜行、晝夜活動）以及瞳孔形狀（圓形、近圓、豎條、橫條）進行了對比。結果發現，陸生動物的瞳孔形狀與它們的生態位之間有著明顯的聯系。

比如，不管是夜行的，還是晝夜都活動的動物，它們的瞳孔大多是豎條狀的。這是為什么呢？對于這一點，科學家們早有共識，認為這是為了適應光線。由于晝夜的光線強度不同，我們需要調節瞳孔的大小來適應。然而，那些常在夜間行動的動物，比如壁虎、鱷魚、蛇和貓，它們的捕捉方式都是悄悄潛伏在草叢、石塊等掩蔽物后，緩慢地接近獵物，達到一定距離后猛然發起攻擊，一擊致勝。這樣的捕食行為對晚上的視力要求更高，所以它們需要更強的調節能力，豎條的瞳孔就具備這樣的能力。人類的瞳孔的面積可以發生約15倍的變化，而貓的瞳孔面積變化卻能達到130多倍。

橫瞳動物多是被捕食者的食草動物，而圓形瞳孔的動物大多數是白天活動的主動捕食者。草原上的牛和羊是橫瞳動物的代表，它們的主要生活除了低頭吃草，就是小心翼翼地躲避狼、豺、虎、豹等各種天敵的攻擊。

瞳孔不同形狀的作用，僅此而已嗎？當然不是，更有意思的發現還在后面。

橫瞳豎瞳，各有不同

既然瞳孔的形狀和動物的捕獵形式有著明顯的關系，會不會是因為特殊形狀的瞳孔對捕獵有幫助呢？研究者通過對瞳孔的光學特性進行分析，真的找到了能支持這一觀點的有利證據。

研究者發現，橫瞳可以將橫向上的景象看得更清晰。比如，視野中偏左右兩側的景象，用我們人眼的余光看到的畫面可能很模糊，但是牛、羊的橫條瞳孔卻能看得很清晰。擁有橫條瞳孔的動物，它們的眼睛并不像人類的雙眼都正對前面，而是大多長在頭部的左右兩側。非常寬的單眼視野，使得它們能夠將視覺盲區減至最小，同時讓前方和后方的地面成像更清晰。

對于被捕食的動物來說，橫瞳既能幫助它們擁有清晰的橫向全景視覺，以探測來自不同方向的捕食者，同時又能讓它們的眼睛長在兩側的情況下，也能看清前方地面的情況。在遭遇捕食者追趕時，能夠看準地形快速逃跑。

值得一提的是，擁有橫瞳的食草動物不論頭的位置如何，其瞳孔都能保持與地面平行。因此，即使它們在低頭吃草，也能看清地平線上靠近的捕食者。

就像橫瞳在橫向上具備觀察優勢一樣，豎瞳則使得動物在縱向上觀察更清晰，而橫向觀察上容易出現模糊的景象。研究者推斷，豎瞳能對眼睛的立體視覺進行輔助，便于動物估計物體在縱向上的距離。動物可以通過離焦模糊的程度，估計物體在橫向上與自己的距離。豎瞳在伏擊捕食者中更為常見，這種形狀的瞳孔能夠讓它們在不驚動獵物的情況下，更準確地估計獵物到自己的距離。

瞳孔形狀與生態位之間的聯系是演化和自然選擇的良好體現，不過也有一些例外。比如，食草卻有著豎瞳的南美洲栗鼠（龍貓）、食肉但長著橫瞳的狐獴。此外，自然界中還存在其他類型的瞳孔。例如，壁虎的瞳孔收縮時會形成4個小孔，烏賊的瞳孔收縮時呈波浪狀……這些不同形狀的瞳孔，其中的奧秘還有待科學家們更深入的研究！