为什么猫的瞳孔呈垂直狭缝

你的眼睛是你“通向世界的窗户”，而你的瞳孔控制着你的眼睛能看多少光从那些“窗户”进来。但是为什么有些动物(比如猫)的瞳孔是垂直伸展的，而其他动物(比如羊)的瞳孔是水平的呢?詹姆斯·法尔采访了加州大学伯克利分校的马丁·班克斯，后者一直在研究这些不同的瞳孔形状是如何形成的……

马丁:有一类动物的瞳孔呈垂直狭缝状，另一类动物的瞳孔呈水平细长状。前者很可能是埋伏捕食者，也就是说它们会躲起来，然后跳出来攻击猎物，而后者，瞳孔水平的，它们极有可能成为其他动物捕食的猎物。我们的观点是在这两种情况下瞳孔的方向对这些特殊的动物都是有利的。

詹姆斯-为什么会这样呢?比如说，为什么猎物需要这些水平的缝隙呢?

马丁:它们在地面上，它们需要沿着地面看全景，以发现可能从某个未知方向接近的猎物。我们所展示的是，通过一个水平延伸的瞳孔，它使沿水平面的光输入最大化。所以，我们认为这是正确的方式来引导瞳孔，帮助它们看到地面的全景，并发现捕食者。这些动物的另一个特点是它们不被捕获的策略是奔跑。这是一个非常有趣的问题，因为它们跑的时候头是向前的，但是它们的眼睛在头的一侧。所以，实际上，它们必须用眼睛的侧边看才能有效地奔跑。通过垂直地限制瞳孔，使其变短，有助于减少眼角出现的模糊。所以，我们认为这是正确的方式来定位这些动物的瞳孔。

詹姆斯-那竖缝呢?为什么埋伏的捕食者，为什么他们不想看到广阔的区域?他们还需要关注什么吗?

马丁:它们不太担心被捕食，但它们通常会躲起来，等待毫无防备的猎物。所以，他们的任务不是看全景，而是准确地测量距离。所以，这是一个非常聪明的适应，垂直打开瞳孔，水平缩小瞳孔，以最大限度地提高它们的距离估计能力。

詹姆斯:一个潜在的问题是，如果一只动物，比如一只羊，仍然想确保自己不会被狼从侧面攻击。但如果它低头吃东西，难道一点问题都没有吗?

马丁-是的。这是个好问题。我们对此很担心。我们认为这对我们的想法可能是致命的。所以，我们去了动物园和农场，我们录了山羊、绵羊、鹿和马的视频。我们发现，眼睛在头部旋转，所以瞳孔大致与地面平行，即使他们低下头或抬起头。当头部向下倾斜时，两只眼睛的运动方向是相反的，左眼相对于头部顺时针旋转，右眼相对于头部逆时针旋转。这是一个人类可以做的动作，但我们做的是很小的动作，而这些动物做的是更大的动作。这是一种非常了不起的能力。

詹姆斯-人类不适合有垂直或水平的裂缝。为什么呢?

马丁:嗯。对眼睛有多种要求。它们对模式识别很重要，在人类中，我们阅读文本并对物体进行很好的识别。拥有垂直狭缝瞳孔或水平狭缝瞳孔会产生类似散光的效果，可能会损害某些模式识别能力。所以，我们认为人类只是在成为优秀的模式识别者的目标上达到了一个不同的平衡点。