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人类的眼睛为什么长在前面?而不是头部两侧

时间:2020-01-19人气: 作者:

人类的眼睛为什么长在前面?而不是头部两侧(图1)

若是你逛动物园的时刻仔细考察一下,或许会发现多数动物都可以归为两类。有一类的眼睛长在两侧,包罗鸡、牛、马、斑马;另有一类的眼睛长在前面,包罗猴子、老虎、猫头鹰和狼。

所有观光动物园的人显然都属于后一类。为什么会泛起这种差异呢? 眼睛长在什么位置是“权衡再三”的效果。随着两只眼睛逐渐向前方靠拢,它们的视野将会逐步重叠。

由于两只眼睛面临相同的场景时,向大脑发送的视觉信号略有差异,以是重叠之后便会让你感受到视野的深度。眼睛长在两侧的动物或许并没有这种完善的深度知觉,但它们的视角却很广。差别动物的眼睛之以是位于现在的位置,缘故原由也各不相同。

例如,有些龟类的眼睛虽然长在两侧,但它们处置视觉信息时却似乎自己的眼睛长在前面一样——或许是由于当它们把头缩进龟壳后,眼睛就只能吸收前面的光线。

但人类所属的灵长动物的眼睛为什么进化到了前面?科学家给出了许多看法。

人类的眼睛为什么长在前面?而不是头部两侧(图2)

1922年,英国眼科医生 Edward Treacher Collins 写道,早期的灵长动物需要通过视觉,在差别的树枝之间正确地荡来荡去……还要用双手捉住食物,并将其送入口中。随着我们的灵长类祖先进入树林来逃避捕食者,他们需要在树枝之间天真移动,并用双手迅速抓到逃离的猎物,这便需要进化出一种具备优越深度知觉的视觉系统。

Collins 的看法被称作“树栖运动假说”。数十年来,这番理论已经得到了扩展和提炼,但其焦点看法并未改变:我们的祖先之以是进化成两只眼睛长在前面,是为了在树木之间跳跃时正确判断距离。

究竟,在树木之间跳跃时中途摔下的风险极高。一旦失败,就会从好几米的空中摔到栖息着食肉野兽的地上。视觉精神治疗师 Christopher Tyler 1991年说。Collins 这番假说的破绽在于,许多树栖动物的眼睛都位于头部两侧——例如,松鼠就是其中之一。

人类的眼睛为什么长在前面?而不是头部两侧(图3)

以是,生物人类学家 Matt Cartmill 于2005年提出了另外一个看法:视觉捕食假说。他以为,捕食者可以通过优越的深度知觉获益。这可以辅助它们更好地定位物体,更高效地捕食猎物:无论是追踪羚羊的美洲豹,照样抓捕兔子的猛禽,均是云云。

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Cartmill 以为他的这番理论最贴近现实,由于这也能注释灵长动物在进化过程中的其他怪异转变。例如,早期的灵长动物捕食时依赖的是视觉,而非嗅觉。

Cartmill 以为,嗅觉灵敏度降低是眼睛距离拉近所发生的一个副作用,缘故原由很简单——由于受到眼睛的挤压,鼻子的空间,以及鼻子与大脑之间的毗邻都被压缩。 神经生物学家 John Allman 采取了 Cartmill 的假说,并对其进行了扩展,把重点转移到夜食动物身上。

人类的眼睛为什么长在前面?而不是头部两侧(图4)

究竟,并非所有捕食动物的眼睛都长在前面。猫、灵长动物和猫头鹰的眼睛位于前方,猫鼬、树鼩和知更鸟却并非云云。Allman 的孝敬在于,他以为眼睛长在前面临猫头鹰和猫等夜间捕食的动物有利,由于这种结构能比长在两侧的眼睛获取更多的光线。

巧合的是,早期的灵长动物也是夜间捕食者。或许正是由于这种生涯习性,才让它们将朝向前方的眼睛遗传给了后裔,其中也包罗我们人类。 理论神经生物学家 Mark Changizi 另有另外一种看法。2008年,他在《理论生物学期刊》上提出了“X 射线视觉假说”。

简而言之,他以为长在前面的眼睛让人类的祖先可以看破它们栖息地周围茂密的树叶和树枝。他之以是给自己的假说起了这样一个引人入胜的名字,源自一个有趣的征象。

当你把手指垂直地放在眼前,然后双眼盯着远处的某个器械时,他写道,你会发现两只眼睛看到的手指变成了透明的。因此,我们拥有“看破”手指的能力,就像是具备 X 射线一样的视觉。

人类的眼睛为什么长在前面?而不是头部两侧(图5)

这个问题是森林里的大型动物所独占的,灵长动物即是其中之一。松鼠等体型较小的动物不太会受到类似问题的困扰,由于它们的头部很小,足以透过树枝和树叶的裂缝考察周围的动态。生涯在森林以外的大型动物只需要长在两侧的眼睛即可有效地考察周围的环境。

以是,我们至今仍然没有完全解决人类的眼睛为什么长在前面这个问题。每一种假说都有各自的优势和劣势。

然而,无论我们的眼睛长在前面是为了攀爬跳跃、追逐猎物照样看破树叶,至少有一件事情是确定的:它都源自于树上的生涯。

图文:Jason G Goldman

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