诚信白癜风医院 http://pf.39.net/bdfyy/zqbdf/本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。
这是个很有意思的问题,因为蚂蚁作为我们最常见的动物,它们的体型实在是太小了,小到我们用一根手指的指尖就能压死它们,而且往往体型越小的动物其视觉能力(视觉角度以及能看到的距离)就越差。那么,蚂蚁看人是一种什么感觉呢?相当于人看什么事物时的感觉呢?我们一起来聊一下这个问题。
不知道从什么时候开始,蚂蚁与“二维”有了“不解之缘”,在网上随便搜索一下,我们就会得到大量的关于“蚂蚁是二维生物”、“蚂蚁只有二维的思维和认知”、“蚂蚁只有二维的视觉”等相关的文章。既然我们谈到了蚂蚁的视觉,我们就不妨先来看一下蚂蚁究竟有着“几维视觉”。
蚂蚁真的只有“二维视觉”吗?
要弄清楚这个问题,我们首先要弄清楚什么是“二维视觉”?一些科学家提出了“宇宙十一维”的说法,而“维”就是从这而来,按照维度空间的理论,零维就是奇点,简单的说就是没有长宽高的一个点,而一维是由无数个奇点组成的,它有长度,但依然没有宽和高度,二维就是我们常说的平面世界,这里没有高度,只有长宽,而三维是一个立体的世界,也就是我们所处的世界,而几维视觉与维度空间相对应。
按照这个理论,“二维视觉”就是只能看到平面的视觉,而之所以有蚂蚁只有“二维视觉和思维”的说法,是来源于爱因斯坦打的一个比方:球面爬行的一只蚂蚁,永远也不会知道球面不是平面的。意思就是说即使蚂蚁在球体上爬,它也只会认为是一个平面。
那么问题来了,蚂蚁真的是“二维视觉”吗?人又是“几维视觉”呢?
按照二维空间的定义,身处二维空间的生物都是平面的,生物的视觉自然也不会超过它所生存的空间。但是蚂蚁是立体的,它有长宽高,所以,蚂蚁与我们人类一样同处三维空间内。人在看事物时,其实也只能看到面,比如你看一个面向你的人,你永远不会知道他的身后有没有藏一把刀,只有自己转过身或者对面转过身,你才会发现他的背后,那么这是不是也是一种只有“面”的视觉,也就是“二维视觉”呢?其实不是的,人的视觉是立体的,这个说法没有任何问题,因为人如果只有面的视觉的话,就不会看到与自己平行的物体了,换句话说,我们就看不到面前的高楼了,但事实上,在我们的视觉中,以地面的平面为参照物,是能够看到立于平面之上的物体的。
弄清楚了人的视觉,我们再来看会蚂蚁。蚂蚁真的是“二维视觉”的动物吗?我不这么认为,同样科学家们也不这么认为,因为,如果蚂蚁是“二维视觉”,那么在它面前任何一个凸起于平面上的物体,只有大一些,都是无法跨越的,而且如果只有“二维视觉”,我们将蚂蚁放到一块纸片上,它就不会走到边缘时害怕了“掉下去”,最关键的是如果是只有二维视觉,它们是无法看到食物的(因为视觉里都是平面),更没有意识将食物举过头顶,做昆虫界的“大力士”了。
由此可见,蚂蚁是生活在三维空间内,具有三维视觉和意识的生物。
既然蚂蚁与人一样都是“三维视觉”,它看我们时是怎么样的呢?
从体型上看,一只蚂蚁看人相当于人看一座大山,但是,人在山脚下时,抬头看山只能看到一小部分,但是如果拉开距离,人就能看到整座山的样子。那么,蚂蚁是否如此吗?答案是否定的,下面我们说一下原因:
虽然蚂蚁跟人一样都是三维视觉,但是它的眼睛太小了,也限制了它们的视觉能力。这个视觉能力,来源于两个方面,一个是视力,一个是空间视觉锐度。笔者在《实验生物学杂志》上看到过一篇关于蚂蚁视觉研究的论文,论文中表示,蚂蚁体型的大小决定了它的空间视觉锐度,体型越小锐度越小,简单的说就是体型越小,看到的事物越少。而且根据实验表面,小型的蚂蚁只有在离障碍物5厘米左右时才能看到障碍物,选择绕行,而大型的蚂蚁在距离障碍物17厘米时,就能看到并且绕行。
换句话说,就是小型蚂蚁只能看到5厘米外的事物,当这些蚂蚁看人时,超过了5-17厘米,在它们的眼中就是模糊的了,距离越远越模糊。因此,即使蚂蚁趴在我们身上,也只能看到以它为中心5-17厘米范围内的景象,放在我们手指上的话,它连整个手掌都不一定能看清,更不用说将整个人形映入眼帘了。
而我们人在看巨大的事物时就不同了,因为人空间视觉锐度大,能够将前面°范围内的景象尽收眼底(不动眼珠的情况下),而且人能看很远,在没有任何遮挡的情况下,白天最远能够看到上百千米外的巨大物体,在夜晚,我们抬头最远能看到75亿光年外闪亮的星星。
总结
虽然蚂蚁和人类都是三维生物,并且都有三维视觉,但是眼睛的大小、结构决定了看到了景象不同,蚂蚁的眼睛虽然由多个小眼组成的复眼,但是奈何它实在是太小了,所以空间视觉锐度以及能见距离都非常的差,这导致了我们在体型数千倍,甚至数万倍于自己的物体面前依然能看得见(只要距离拉开),而蚂蚁即使在我们手上也无法看到全部的我们,所以,蚂蚁眼中的我们只是我们的一小部分,剩下的要么根本看不到,要么都是模糊的。