观察一棵树|樟树-175 樟树变色啦?
自 然 笔 记
~ 观察一年的樟树记录 ~
傍晚,习惯性往窗外看了一下,这一眼太值啦!
发现眼前的樟树居然变色了。
我再放大一看,还是黄色↓↓↓
如果是以前,我可能会很惊讶。现在,我是惊喜,惊喜中带着冷静。本想拿望远镜看看,后来一寻思,不用啦,这肯定是光线反射问题。我们眼睛看到的颜色是可见光波,樟树反射什么波长的光到眼睛,我们就看见什么光。
我的冷静思考得益于观察银杏的伙伴发的图片,早在一两个月前伙伴们发现绿色银杏叶在光的反射下变成黄色,我有幸看到了图片,这就是一群人走得更远,非常感恩伙伴们的观察和智慧。
前后相差11分钟拍摄的同一棵加拿大杨树。↑↑↑
前后相差11分钟的同一科樟树↓↓↓
我赶忙把这种现象分享到群里。
一直想写一篇有关眼睛接受光的观察笔记,可是因为似懂非懂,自己觉得懂了, 但是又说不出个所以然,无从下笔,今天傍晚看到的现象再次刺激我思考。
下面的文字思路来源于《种子的故事》,我特别喜欢这本书,这本书答疑了我很多问题:比如貌似顿悟了双受精,为啥裸子植物需要三年球果才会成熟,为啥红绿色盲是返祖现象(这是我猜想的)。
色彩
偶遇樟树黄色色彩也许是奖励我吧,上午正好完成了一篇秋天色彩的作业。↓↓↓
我们观察到的色彩并不是本身就在那里,而是大脑从输入的感官信息建构出来的。人类等哺乳动物能看到的波长大约是400纳米到700纳米的光线。
可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,可见光谱没有精确的范围;一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400~760nm之间,但还有一些人能够感知到波长大约在380~780nm之间的电磁波。
夜晚,在非常暗淡的光线中(不要打开光源),我们的视觉主要来自视杆细胞,因为人类只有一种视杆细胞, 只能产生单色影像,所以我们夜晚昏暗中看不出色彩。
白天,或者夜晚中打开光源,这时候,光线较亮。我们人类的视觉细胞中有一个叫视锥细胞出来工作啦。它是一种能察觉色彩的特化受器细胞。
视锥细胞含有光敏蛋白(视紫质蛋白),光敏蛋白受光的刺激,会引发神经冲动,直抵大脑。不同的波长会刺激不同的视紫质蛋白。
我们灵长类有三种视锥细胞,每种视锥细胞包含一种特定的过敏蛋白,这样,我们有三种色彩视觉。光线受器细胞主要对光谱中的红色、绿色和蓝色最为敏感,所以我们就会明白:电视上显示的色彩都是红色、绿色和蓝色像素组合的。
演化
说到视锥细胞,不得不要说演化。
脊椎动物中多数鸟类、爬虫和金鱼都有四种视锥细胞,对紫外光,蓝光,绿光和红光特别敏感,所以鸟类能看见紫外光。举个例子说吧,山桑子在人类眼中是黑色的,然而山桑子能反射紫外光,鸟类能借紫外光波搜寻山桑子。对于鸟类来说,山桑子就如红色冬青果实一样显眼。此外,大自然有好多小型水果为了让鸟类传播,以紫外光吸引鸟类觅食。
为什么人类只有三种视锥细胞呢?
我们看张图↓↓↓
图片左边的爬虫类和鸟是4种视锥细胞↓↓↓
图片右边其它哺乳动物是2种视锥细胞↓↓↓
那我们灵长类呢?↓
哺乳动物在演化早期,和爬虫类和鸟类分道扬镳的时候失去了两种视锥细胞。(上图早期哺乳动物2种视锥细胞)↑↑↑
我们知道,在中生代晚期,恐龙统治地球。 在6500万年前,世界发生了改变,恐龙突然绝种。
试想一下,因为恐龙消失后,白天不再有专属爬虫,哺乳类终于有抬头之日,从夜晚世界走向白天的世界。哺乳类动物经过不断演化,终于演化出昼行性哺乳动物,最后出现了灵长类。
在这演化过程中,依据原始人的牙齿判断,灵长类祖先是吃水果的。
只有两种色彩的灵长类能竞争过有四种视锥细胞的鸟类吗?在生存选择中,红绿色盲的灵长类在演化过程中发生了基因突变,获得了三种色彩视觉的灵长类胜出。
但是,灵长类演化有两个阶段。出现了视觉的多态性,这是什么意思?
第一次演化阶段:出现了3/2↓↓↓
人类能看到能看到什么色彩是由多个对偶基因控制。
那么对偶基因又是什么鬼?
我们人类和哺乳动物每一个基因都有两个对偶基因,一个来自母亲的染色体,一个来自父亲的染色体。也就是说灵长类有红色绿色两个对偶基因。制造红色和绿色的光敏蛋白基因在X染色体上,X染色体是性染色体,雌性有两个X,雄性只有一个X。这表示男的只有一种视紫质对偶基因(一个X只能是红色或者绿色),雌性有一种或者两种(两个X有可能是红红,绿绿,或者红绿)。
在演化第一阶段,男性并没有三种色彩,女性有三种色彩的不到一半。
演化进入第二阶段:↓↓↓
旧世界灵长类,新世界灵长类吼猴这两种灵长类获得了三种色彩基因。↑↑↑
我们人类是三种色彩基因,但是又回到了是3/2,这也许是我们的远祖旧世界灵长类在发生基因复制出现了某种错误吧。
我还是无从解释……
这让我想起了色盲人群中绝大部分是男性。
色盲主要是X染色体遗传的,是隐性遗传。所以男性只有一条X染色体,如果是携带色盲基因是会表现出来的,但是女性是有两条X染色体,同时具有色盲基因才可以表现出来色盲。所以往往临床见到的男性要比女性色盲多。
我期望从书中找出男性色盲是不是返祖现象,可是没有找到。按我的理解就是返祖现象,这个疑惑留待以后解开吧。
写到这里写不下去了,就此搁笔吧。