“不自然”的自然演化

王潇吟

当看着一张岩羊的大头照时，很难不去注意它独特而富有神秘意味的眼睛。

确切地说，是其内矩形的瞳孔。自2015年成立起，陆桥便协同北林大研究团队长期在甘肃盐池湾、西藏珠峰、新疆天山等雪豹分布区进行着山地物种及栖息地监测研究，除了雪豹等超级明星物种，岩羊在同域分布的有蹄类中，也是备受红外相机镜头关注的常客。富有好奇心的它们常常将大脑袋杵到镜头前瞅瞅，配合天然微笑状的嘴角，显得呆萌不已。这其中，岩羊的瞳孔以其独特的形态格外吸睛。在生物体和自然界，这样规则的形状并不多见（一旦出现则通常极为吸引注意力），当出现在动物的眼睛里，甚至可能产生几分怪异感。

为什么岩羊的瞳孔不是更熟悉的圆形或近圆形，而是自然地长成了这样“不自然”的形状？

一项比较分析了二百余种陆生动物瞳孔的研究揭示了瞳孔形状与生态习性所存在的联系（Banks et al.，2015）。横向矩形的瞳孔往往出现在身为被捕食者的食草动物眼里（例如岩羊、山羊），而如同人类一样的圆形瞳孔或猞猁的近圆形瞳孔往往属于捕食者。另外，如家猫这类夜行性为主并兼顾日间活动的小型伏击型捕食者通常为梭形竖瞳，其在夜间扩张到近似圆形，而在日间足够亮度下收缩为垂直狭缝状。对食草动物而言，避免被吃掉的最直接策略就是：趁早发现趁早逃跑！通常它们的眼睛长在头部两侧，为实现生存策略同时满足两个方面需求：一方面，尽可能全景观看，减少视觉盲区，发现不同方向上接近的捕食者；另一方面，看清前方（在眼睛長在两侧的情况下也），以做到及时迅速逃生。对这些动物而言，更值得注意的区域通常集中在地面或接近地面。

横向矩形的瞳孔比其他几种形状有着更宽广的视野，使这些动物几乎可以观察整个周围，并且这样的水平形状不但有助于眼睛获得更多沿地面散射的光线（看得更清晰完整），还避免接收过多来自头顶的刺目光线，最大程度防止不必要的注意力分散。

为了保持住对周围环境的观察，这些食草动物在低头吃草时会相应旋转眼睛，每只眼可以旋转超过50度（是人眼的10倍），可以做到无论头的位置如何变化，矩形瞳孔的长边都近乎平行于地面。

对于往垂直方向发展的竖瞳而言，与使用水平线相比，垂直线更易于探测立体视觉中较小物体的左右位移和估测伏击距离。例如通常捕食小体型猎物的家猫，以此更好应对它们的目标。而体型较大的掠食者如猫科动物中的狮子、老虎、雪豹等通常捕食大体型的猎物，则倾向于圆形或近圆形瞳孔。

不同形状的瞳孔赋予动物不同的视野，对它们的生存起着不可或缺的作用，这也正是自然选择与自然演化的良好体现。