深海魚眼中的世界，也可以五彩繽紛？原來如此

對於深海魚類，很多人大概都會有「隨便長長就好了」「反正黑咕隆咚看不見」的刻板印象。但最近發表在《科學》雜誌上的一篇論文指出，一些深海魚類不僅能看見，而且很可能有分辨顏色的能力；更出人意料的是，它們這種色覺的實現機制和我們的還不太一樣。

脊椎動物的「數碼相機」

生理學知識告訴我們，脊椎動物擁有著地球上最為先進的視覺系統之一，魚類也不例外。我們的眼睛差不多是一台高清晰度的數碼相機：在眼球的前方，角膜保護下的晶狀體就是一個凸透鏡鏡頭，把進入瞳孔的光線折射到眼球後方；隨後，這束描繪了我們視野中所有事物的光線，在眼球後壁的視網膜上從光信號變成了神經電信號，傳入我們的大腦進行進一步的加工。

在數碼相機中，從光信號到電信號的轉換靠的是電容或者半導體感光陣列；而在脊椎動物的視網膜上，數千萬個長長的感光細胞是完成這步轉換的關鍵。在每個感光細胞的「頭部」，有層層疊疊的膜結構，其中就嵌著視蛋白。闖進這片「叢林」的光子擊打到視蛋白內部的小分子視黃醛，使其分子結構發生改變，隨之引發一系列生化反應，最終關閉了細胞膜上的離子通道。被「堵」在細胞外、帶正電荷的鈉離子不斷積累，讓感光細胞內外的電壓差越來越大，激發了像多米諾骨牌一樣沿著細胞膜向前推進的「離子人潮」，也就是神經電信號，由感光細胞向後續的神經元依次傳遞，奔向視神經的深處。

這套「光電元件」的核心就是視蛋白。不同的視蛋白在基因組中由不同的基因序列來編碼，對不同波長（也就是「顏色」）光線的敏感度也不一樣。在脊椎動物的視網膜上，有兩類主要的感光細胞：視桿細胞的頭部是個長長的圓柱體，所含的視蛋白是視紫紅質(rhodopsin)，對藍綠光最為敏感。視錐細胞的頭部則是錐形，每個視錐細胞含有一種對藍光、綠光或者紅光敏感的視蛋白。

顯而易見，兩類感光細胞在視覺形成上有著不同的分工：對於有色覺的脊椎動物來說，視錐細胞就是多彩世界的來源——不同的視錐細胞分別採集紅、綠、藍等光線，合成出各種我們感知到的色彩。但是，視錐細胞對光線的敏感性比較差；而我們眼睛裡大部分的感光細胞其實是視桿細胞——它們對光子的探測十分靈敏。在夜間或者昏暗環境下，我們看到的沒有色彩的圖像基本都是視桿細胞的貢獻。

所以，視桿細胞只有一類，主要負責感光，跟分辨顏色沒關係；而視錐細胞提供彩色視覺。視錐細胞種類少的物種，能辨別的顏色就少，比如鳥類有四種視錐細胞，而大部分哺乳類只有兩種。

至少，教科書上是這麼寫的。

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