比鱼肚白更白的鱼肚

How the Mind Works里,Steven Pinker曾介绍了被动物界广泛采用的反阴影保护色(Countershading,也叫Taylor定律),原理是这样的:

动物视觉系统在从背景中识别出物体时,需要某些机制来产生立体感,这些机制包括双眼视差,边缘特征和阴影识别,对于远处的物体,双眼视差很小,阴影就成为更重要的线索;这里的阴影,不仅是指物体在地面上投下的影子,而主要是指物体表面各部分因与光源的相对位置和方向不同而造成的明暗与色差。

Pinker指出,这种识别必须依赖于某些基础假定,比如这里最重要的假定是:光源通常都在物体上方(虽然未必是正上方),所以,在光源照射下,物体的上部总是比下部更明亮,而对于食草动物那种浑圆的躯干,其明暗过度有着特定的分布。

所以,当一种动物不想被其他动物看到时,就需要发明一些机制来阻止上述识别机制的正常工作,办法之一是用斑点/条纹来扰乱特定的明暗分布,但更普遍的办法,是反阴影:在躯干下方长出颜色更浅的皮肤或毛发。

于是我们看到,大部分四足行走的动物,腹部的颜色总是比背部的浅,而在鱼类,我们看到的就是鱼肚白;相反,那些生活在树冠上的灵长类,腹背色差就没那么明确。

可是肚白方案在某些情况下会失效:假如你生活在较深的海水里,而你的主要天敌通常从更深处的正下方向上发动攻击,此时,无论你的肚子有多白,你的身体总是挡住了从水面上方进入的光线。

这种时候,你所需要的实际上是一件隐身斗篷,你唯一能欺骗捕食者的方法,似乎就是让光线绕过你的身体继续前进,当然,做到这一点太难了,不过还有一个相对容易的办法:在你肚子里装个灯泡,发出看上去和来自水面上的近似的光线。

神奇的是,真的有鱼是这么做的,它就是鲾鱼ponyfish)。

在《谁是造物主:自然界计划和目的新识》(该书英文版即以鲾鱼为标题:The Pony Fish’s Glow)第一章里,George C. Williams介绍了光生物学(photobiology)家J. W. Hastings对此所作的研究,结果发表在题为Light to Hide By的论文里。

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[[How the Mind Works]]里,[[Steven Pinker]]曾介绍了被动物界广泛采用的反阴影保护色([[Countershading]],也叫Taylor定律),原理是这样的: 动物视觉系统在从背景中识别出物体时,需要某些机制来产生立体感,这些机制包括双眼视差,边缘特征和阴影识别,对于远处的物体,双眼视差很小,阴影就成为更重要的线索;这里的阴影,不仅是指物体在地面上投下的影子,而主要是指物体表面各部分因与光源的相对位置和方向不同而造成的明暗与色差。 Pinker指出,这种识别必须依赖于某些基础假定,比如这里最重要的假定是:光源通常都在物体上方(虽然未必是正上方),所以,在光源照射下,物体的上部总是比下部更明亮,而对于食草动物那种浑圆的躯干,其明暗过度有着特定的分布。 所以,当一种动物不想被其他动物看到时,就需要发明一些机制来阻止上述识别机制的正常工作,办法之一是用斑点/条纹来扰乱特定的明暗分布,但更普遍的办法,是反阴影:在躯干下方长出颜色更浅的皮肤或毛发。 于是我们看到,大部分四足行走的动物,腹部的颜色总是比背部的浅,而在鱼类,我们看到的就是鱼肚白;相反,那些生活在树冠上的灵长类,腹背色差就没那么明确。 可是肚白方案在某些情况下会失效:假如你生活在较深的海水里,而你的主要天敌通常从更深处的正下方向上发动攻击,此时,无论你的肚子有多白,你的身体总是挡住了从水面上方进入的光线。 这种时候,你所需要的实际上是一件隐身斗篷,你唯一能欺骗捕食者的方法,似乎就是让光线绕过你的身体继续前进,当然,做到这一点太难了,不过还有一个相对容易的办法:在你肚子里装个灯泡,发出看上去和来自水面上的近似的光线。 神奇的是,真的有鱼是这么做的,它就是鲾鱼([[ponyfish]])。 在《谁是造物主:自然界计划和目的新识》(该书英文版即以鲾鱼为标题:The Pony Fish's Glow)第一章里,[[George C. Williams]]介绍了光生物学([[photobiology]])家[[J. W. Hastings]]对此所作的研究,结果发表在题为Light to Hide By的论文里。


已有10条评论

  1. dunang @ 2010-11-29, 17:14

    大部分四足行走的动物,腹部的颜色总是比背部的浅——大哥,那是太阳晒的,好嘛。

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    辉格 回复:

    好吧,我白头发多,以后多晒晒太阳。

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    gaohan_cn 回复:

    感觉有理。。。哈哈

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  2. gaohan_cn @ 2010-12-01, 00:17

    http://online.wsj.com/article/SB10001424052748704584804575644031813953758.html?mod=WSJEUROPE_hpp_LEFTTopStories
    The most serious allegation in the cables is that China repeatedly turned a blind eye to shipments of missile components through Beijing on commercial flights operated by Air Iran, the Iranian national carrier, and Air Koryo, the North Korean one.

    It is unclear whether China complied, but the cable complained that at least 10 similar deliveries had been allowed to proceed despite U.S. requests for them to be halted.
    ==============================
    楼主,你说这是不是有点恨。。

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    辉格 回复:

    水太深,看不懂。我不爱琢磨这些近期发生的事情,这么做的收获/投入比例太低了,劳神而无所获,何乐而为之?写时评,那是挣钱糊口没办法,呵呵。

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    gaohan_cn 回复:

    也是。

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  3. tcya @ 2011-08-21, 10:30

    灵长类没有的原因是树林光线太暗还是叶子的斑驳影子起到了条纹的作用?应该是后者吧。
    为什么深水鱼肚白会失效没看懂啊,coutershading的词条里也说了Alternatively, in many marine animals (including various species of fish such as marlins and sharks, penguins and cephalopods) this form of camouflage may work through background matching; when seen from the top, the darker dorsal area of the animal blends into the darkness of the water below, and when seen from below, the lighter ventral area blends into the sunlight from the surface.这跟我想的一样,从下面看白色不也就相当于弥补被遮挡的光线吗,当然有个灯可能更好,但好像并不会失效吧,而且为什么深水里天地总是从下面来呢,我怎么觉得游的浅的容易被从下方攻击

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    辉格 回复:

    深水中光线漫射效果差,方向性强,因而白色的弥补效果微弱。试想黑夜中,一辆车的远光灯照着你,车前站着一个人,此时无论他穿的是黑衣还是白衣,在你眼里都是个黑影。

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    辉格 回复:

    不信你可以去试试

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    tcya 回复:

    刚看到另一个相关例子,在大卫爱登堡的《自然珍品》第一集里提到:
    变色龙当看到下方的蛇时会把肚子变白一些,看到上方的鸟时会把背变黑些。

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