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    既然人类看不见空气,那么鱼儿能看见水吗?

    信息发布者:鹏成广告
    2020-12-31 12:10:30   转载

    空气是人类生存环境的主要存在,自古以来空气无形无色,因而我们无法肉眼见到它的真面目。既然人类看不见空气,那么鱼儿能看见水吗?

    我们知道,人类是可以看见水的,那么鱼类是否也能像我们一样看见水呢?其实鱼类像其他脊椎动物和许多其他无脊椎动物一样,已经发展出能够感知光线的机制,光线随着深度的增加而迅速消失,让我们看看鱼的视觉。

    海洋之光的界限

    视觉就是对我们周围环境的光的感知,因为鱼生活在水生环境中,光线很快就会熄灭。此外,由于它们生活在非常不同的栖息地中,不同物种对光的感知系统也有很大差异。因此在我们开始谈论鱼的视觉之前,重要的是要了解随着深度增加的光模式。正如我们所说,光线随着深度迅速消失,但并不是所有颜色都一样:红光在前10米的界限被吸收;橙色和黄色,在30米;绿色在50米,蓝色在200米。因此,当我们潜水时,我们看到的所有的鱼几乎都是黑的!

    既然人类看不见空气,那么鱼儿能看见水吗?


    海洋学家根据水中的光量区分了两个区域:有光的区域称为光照区,光照不到的区域称为无光区,大约在1000米处及以下。而光照区可细分为:

    透光区:这是最浅层,是光合生物进行光合作用的层,通常在0-200米。

    弱光区:这是一个能接收到足够的阳光让生物体看到的区域,但不足以进行光合作用,在200米到1000米之间。

    鱼眼

    说完了光区,我们再回到鱼,既然说的是视觉,必然要谈到鱼的眼睛。鱼眼的组织与哺乳动物相似,不过也有其特殊性。

    硬骨鱼的晶状体是球形的,而在弹性鳃类动物的晶状体则稍微扁平,由于角膜与水直接接触,所以具有很高的折射率。此外,为了聚焦图像,它们不会改变眼睛镜头的形状,而是向前或向后移动,这种机制蛇也可以实现。

    既然人类看不见空气,那么鱼儿能看见水吗?


    不过在许多鱼类中,虹膜不能收缩,因此如果光线强度增加,它们就不能关闭瞳孔。为了避免过度曝光,视锥细胞和视杆会改变形状,并且产生黑素小体(含有色素的细胞器)以一种“阴影”的方式排列,以此来阻挡强烈的阳光对它们的研究造成伤害,当阳光稀少甚至消失,则会产生相反的过程。

    不过鱼的视觉功能也不相同,其中一种可以探测紫外线,紫外线锥用来探测浮游生物,不过不是所有的都有。有些幼虫只有在一定的生命阶段才有,例如虹鳟。

    还有的鱼比如硬骨鱼,它的眼睛在一生中都在生长,因此视网膜也是如此。此外,视网膜在受损时有再生的能力。

    最后,一些夜间活动的鱼类和鲨鱼,以及其他动物,在视网膜后面呈现出绒毡层,其功能是将从视网膜逃出的光线返回视网膜,以改善视力。

    既然人类看不见空气,那么鱼儿能看见水吗?


    总的来说,鱼类的适应能力非常强,甚至洄游鱼类的眼睛也会发生变化。例如,七鳃鳗是从河流迁徙到海洋的鱼类。在每种环境中,它们都有不同的色素:在淡水中,它是红色的眼睛,而在海洋中,它是蓝色。

    鳗鱼不仅能改变栖息地,也能改变眼睛。当它们即将开始迁移到海洋中时,眼睛的直径增加了一倍,晶状体的大小增加了,锥体的数量也显著增加(它们只占开始迁移前感光细胞的3%)等变化。

    筋膜炎鱼是一种生活在浅而光线充足的水中的小动物,它生活在沙子里,只有眼睛向外看。视网膜很厚,但在某一点上,它会使视网膜突然变窄,从而放大此时的图像。换句话说,这条鱼有着望远镜的视力。

    还有等等。

    正如你所看到的,鱼的视觉远比看上去复杂得多,因为水在很大程度上决定了眼睛的结构及其适应能力。看到空气,我们无法用颜色作为参考信息,所以我们用折射率可以看到水,水的折射率比空气稍高,所以我们可以看到它。然而我们在陆地上进化来过滤空气的味道、气味、噪音和外观。鱼类和海洋生物的进化方式是一样的。

    既然人类看不见空气,那么鱼儿能看见水吗?


    所以答案是否定的。他们看不到、尝不到、听不到或闻到水,因为水是一种持续不断的环境噪音。那么鱼能看见空气吗?这当然更不可能。

    不过,我必须强调,我们所看到的一切都与光有关。如果我能看到别人,这是因为光从它的表面反射到我的眼睛里。构成物体本身的物质,如质量或物理实体,本身并不可见。所以,如果我们确定空气的存在,就必须借助参照物,比如烟雾。水也是一样,鱼看不见水,但是能通过浑浊看见水的间接存在。

    总结

    鱼和人都看不到水和空气,因为水和空气都是透明的。不过鱼和人都能看到水和空气之间的界面,因为当光穿过两种不同折射率的透明介质的界面时,光会根据其减速或加速的程度(取决于它是从折射率较低的介质传播到折射率较高的介质)而弯曲折射,反之亦然。

    既然人类看不见空气,那么鱼儿能看见水吗?


    在两种透明材料(如水和空气)之间的界面处,存在一个临界角,当光线照射到界面的角度太大时,它不但没有从材料中穿过,反而被反射并留在里面。超过这个角度,你会得到完全的内部反射,这就是为什么当你从下面仰望水面时,它是反射的,除非它是直的和平坦的。

    鸟类常常看不见窗户,但这并不是因为它们看不见玻璃,而是因为它们不认识(或理解)反射,所以它们把玻璃窗上反射的天空视为它们可以旅行的地方。因此,它们通常会撞到玻璃上。

    在很大程度上,大多数动物接收光的能力大致相同,在某种意义上,动物对光敏感的波长没有太大的变化,而且由于我们所探测到的光是相对相同的,所以它通过(或不通过)的物质也非常相似。有些昆虫(如蜜蜂)可以看到一些紫外线,有些蛇能够探测到红外线波长,帮助它们识别猎物温暖的身体。

    在眼睛对光谱敏感的特定部分也有一些变化,人类大多是三色人种,这意味着我们有三种颜色受体,而色盲的人通常是缺少一种或者两种颜色受体。


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