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斗牛的真相:公牛能看见红色吗?

当牛看见红色东西的时候,立刻会生气地冲上去--这样的观念来自斗牛场,早已深入人心。但其实,虽然斗牛士用红布吸引公牛的注意力,但是他的助手们用来挑逗公牛的斗篷却是一面粉红,一面黄色。那么公牛到底是不是因为看到红色才被激怒呢?

  当牛看见红色东西的时候,立刻会生气地冲上去--这样的观念来自斗牛场,早已深入人心。但其实,虽然斗牛士用红布吸引公牛的注意力,但是他的助手们用来挑逗公牛的斗篷却是一面粉红,一面黄色。那么公牛到底是不是因为看到红色才被激怒呢?

斗牛

  牛能看见红色吗?
  人类是一种幸运的哺乳动物,因为大多数哺乳动物在进化的过程中,丢失了不同种类的光敏色素。只有少数灵长目动物通过了基因重复(gene duplication)的作用获得了第三种光敏色素。大多数哺乳动物只有两种光敏色素,这些动物被称为二色性视觉(dichromacy)动物。还有一些动物只有一种感光色素,这些动物是单色性视觉(monochromacy)动物。比如,很多海洋哺乳动物只有红色光敏色素。对于这些动物来说,这个世界没有颜色,只有亮度,就像我们看黑白电影的感觉一样。

斗牛

  那么,牛有几种光敏色素呢?加州大学圣巴巴拉分校的杰拉尔德oHo雅各布教授(Gerald H. Jacobs)用闪烁视网膜电图测光法(Electroretinogram flicker photometry,ERG)找到了这个问题的答案。闪烁视网膜电图测光法可以用来判断视网膜可以吸收什么波长的光。只要接上电极,就能测量光照下视网膜细胞的活性了。
  通过这种方法,科学家发现,牛的视网膜上有两种视锥细胞,一种牛视锥细胞接收的光的波长介于红色光和绿色光之间,与人的红色感光色素极其接近,只是敏感的波长要稍短一些(555纳米);另一种视锥细胞可以感受蓝色光(451纳米),比人的蓝色视锥感受光的波长要长一些。

  粗略地说,因为先天缺失了感受绿光的视锥细胞,牛的视觉和患有绿色光敏色素突变导致的红绿色盲患者有点类似,可以区分长波长的红光和短波长的蓝光,但是对长波区内部的光却缺乏分辨能力,因此红色、橙色、黄色以及绿色对牛来说只是不同深浅的一种颜色。不过,因为牛的蓝色视锥细胞可以感受波长较长的蓝光,所以,牛对长波光的辨别能力得到了一定程度上的补偿。
  除了生理学的方法之外,还可以用行为学的方法来研究牛的视觉。2002年的一项行为学研究表明,牛可以辨认出长波长和中波长的光(红色和绿色),却不能很好地分辨中波长和短波长的光(绿光和蓝光),这个结果看起来和生理学的研究有一些矛盾。但是雅各布教授表示,这项研究中使用的光源波长较宽,中波长的绿光和短波长的蓝光有较大的重叠,可以同时激活牛的绿色视锥和蓝色视锥,使得牛可以分辨出红绿。 

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  既然公牛分不清红色、橙色、黄色以及绿色,为什么还会被斗牛士手中的红色的旗子激怒呢?早在1923年,加州大学的乔治oMo斯特拉顿(George. M. Stratton)就研究过这个问题。他找到40头牛,然后用白黑红绿四种颜色的旗子进行实验。斯特拉顿发现,引起公牛注意的,主要不是旗子的颜色,而是旗子的亮度以及挥动程度。这大概就是斗牛士需要穿着闪亮的服装登场,大幅度挥舞着手中的红布和斗篷的原因吧[7]。
  结论
  因为人类已经习惯了三种颜色组成的世界,所以"牛眼中的世界是什么样"对一般人来说很难想象。简单类比的话,牛的视觉大致介于普通人和红绿色盲之间--虽然能感受到红色和绿色有一些差别,但分辨能力不敏锐。总之,在斗牛场上,让牛激动的并不是旗子的颜色,而是旗子的运动。

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