动物如何在黑暗中视物?-Anna Stöckl
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0:07 - 0:12在人类眼中,夜晚的世界是无序杂乱的灰色
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0:12 - 0:14而对于夜间动物而言
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0:14 - 0:20它们眼中的世界更为精彩:
充满各类细节、形状、颜色 -
0:20 - 0:23蛾子与人类的眼睛到底有何不同?
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0:23 - 0:26蛾子与其他的夜间动物能夜间视物
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0:26 - 0:30因为它们的眼睛可以自动调节适应
缺少光线的情况 -
0:30 - 0:33所有动物的眼睛,无论是不是夜间动物
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0:33 - 0:37都是依靠视网膜上的光感器来捕捉
光线粒子 -
0:37 - 0:39也就是光子
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0:39 - 0:43然后,光感器向大脑和视网膜内
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0:43 - 0:45其他细胞报告光子的信息
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0:45 - 0:48大脑通过筛选信息来建立
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0:48 - 0:51眼睛所看到的周围环境的图像
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0:51 - 0:54光线越强,越多光子进入眼睛
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0:54 - 0:56阳光明媚的天气
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0:56 - 1:00你的眼睛接收的光子比多云阴暗的夜晚
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1:00 - 1:03多一亿倍
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1:03 - 1:05在黑暗中光子并不会减少数量
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1:05 - 1:09但它们进入眼球的方式更不稳定
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1:09 - 1:12这意味着光感器收集的信息会
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1:12 - 1:13随着时间的流逝而改变
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1:13 - 1:16图片的质量也会下降
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1:16 - 1:21黑暗中想要捕捉到随机分散
又稀少的光子 -
1:21 - 1:24对于日间动物的双眼
是个困难的任务 -
1:24 - 1:28但对于夜间动物它们只需要适应一下
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1:28 - 1:31它们需要调整尺寸
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1:31 - 1:36以眼镜猴为例,它们的眼球和大脑
一般大小 -
1:36 - 1:40是哺乳动物中眼球大脑相对值最大的
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1:40 - 1:45如果人类拥有同等的相对值,
我们的眼睛会像葡萄柚一样大 -
1:45 - 1:49眼镜猴的大眼球不是为了显得可爱
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1:49 - 1:52而是为了捕捉到尽可能多的光
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1:52 - 1:55眼睛越大,瞳孔越大
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1:55 - 1:57晶状体越大
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1:57 - 2:00越多的光能够聚集在光感器上
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2:00 - 2:04眼镜猴用巨大的双眼扫描夜间景象
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2:04 - 2:08而猫用细小闪光的双眼也能做到
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2:08 - 2:12它们使用脉络膜层来获得图像
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2:12 - 2:15这个结构在光感器后方
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2:15 - 2:19这种结构是由多层镜状细胞组成
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2:19 - 2:22细胞中含结晶体,其作用是反射接收的光线
传递给光感器 -
2:22 - 2:24并将光送出眼睛
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2:24 - 2:26这造成了一种诡异的光流
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2:26 - 2:30光感器因此有机会再次侦测光子
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2:30 - 2:36实际上,这种结构是车辆远光灯的灵感
来源 -
2:36 - 2:40而另一种动物,蟾蜍习惯了慢慢来
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2:40 - 2:41它们的眼睛能构成一幅图像
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2:41 - 2:46即使每个光感器每秒只能捕捉一个光子
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2:46 - 2:48秘诀在于它们的光感器比人类的
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2:48 - 2:51慢了不止25倍
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2:51 - 2:54这意味着蟾蜍能接收光子长达4秒
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2:54 - 2:57因此它们在视觉间隔中收集的信息
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2:57 - 3:00比我们更多
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3:00 - 3:04这个系统的缺点就是减缓了
蟾蜍的反应速度 -
3:04 - 3:08因为它们每四秒才能收到
一次信息更新 -
3:08 - 3:11幸运的是,它们习惯捕食行动缓慢的猎物
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3:11 - 3:15夜晚充斥着昆虫的鸣叫声
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3:15 - 3:17比如说鹰蛾
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3:17 - 3:21即使夜晚没有任何光源,它们也能看见
花朵的颜色 -
3:21 - 3:23它们达成这点的方式令人惊奇
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3:23 - 3:26去除视觉接收系统中所有的细节
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3:26 - 3:30相邻光感器的信息在大脑处理时
放在了一起 -
3:30 - 3:32因此每个群组的光子捕捉
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3:32 - 3:35比单一光感器的数量多
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3:35 - 3:38然而,以群组为单位的光感器
失去了图像的种种细节 -
3:38 - 3:42因为完整的细节呈现需要精密网格
状的光感器 -
3:42 - 3:46每个光感器在每个点都要捕捉到光子
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3:46 - 3:50这种方法牺牲了细节,平衡光子数量
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3:50 - 3:51蛾子仍然能找到花朵
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3:51 - 3:54无论双眼速度是快是慢,是大是小
是亮是暗,是粗是细 -
3:54 - 3:57它们都是生物适应性的组合
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3:57 - 4:01给予了夜间动物独一无二的视力
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4:01 - 4:04想象我们通过它们双眼看世界的景象
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4:04 - 4:07太阳落下之后夜世界的绮丽
- Title:
- 动物如何在黑暗中视物?-Anna Stöckl
- Description:
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完整版请参阅: http://ed.ted.com/lessons/how-do-animals-see-in-the-dark-anna-stockl
对于人眼而言,夜间世界是纷繁杂乱的灰色。然而,许多夜间动物享受着夜世界的丰富绮丽:各式细节、形状、颜色。这些动物与人类的差别在那里?Anna Stöckl 揭秘了夜间视物的科学奥秘。课程源于Anna Stöckl ,动画创作TED-Ed
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:23
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