不會(huì )生氣牛雖然能感受到紅色和綠色有一些差別,但分辨能力不敏銳。在斗牛場(chǎng)上,讓牛激動(dòng)的并不是旗子的顏色,而是旗子的運動(dòng)。世界在我們眼里為什么是彩色的?這是因為我們的眼睛感受到了不同波長(cháng)的光。為什么不同波長(cháng)的光線(xiàn)可以讓人感受到不同的顏色呢?原來(lái)在視網(wǎng)膜上,有一類(lèi)非常重要的感光細胞,叫做視錐細胞。這類(lèi)細胞不僅可以接收光子,讓人看見(jiàn)東西,還負責分辨不同的顏色。在人類(lèi)的眼睛里,視錐細胞分為三種,可以被不同波長(cháng)的光線(xiàn)激活。當這三種視錐細胞被激活以后就會(huì )給大腦傳遞信號。在大腦皮層里,來(lái)自三種視錐細胞的信號被接收,隨后又被通過(guò)合適的方式整合起來(lái)。只有這樣,我們才能“看”到某種顏色。當所有類(lèi)型的細胞以相同的程度被激活,我們就能“看”見(jiàn)白色,如果只有紅色敏感視錐細胞和綠色敏感視錐細胞被以相同的程度激活,我們就能“看”見(jiàn)黃色。如果用稍微抽象一點(diǎn)的語(yǔ)言來(lái)說(shuō),三種視錐細胞的功能是把光的波長(cháng)這個(gè)一維的直線(xiàn)轉換成了三維的視覺(jué)空間,三維空間里的每個(gè)點(diǎn)對應了一個(gè)顏色。就這樣,光線(xiàn)的世界在我們面前變得多彩起來(lái)。人類(lèi)是一種幸運的哺乳動(dòng)物,因為大多數哺乳動(dòng)物在進(jìn)化的過(guò)程中,丟失了不同種類(lèi)的光敏色素。只有少數靈長(cháng)目動(dòng)物通過(guò)了基因重復(gene duplication)的作用獲得了第三種光敏色素。大多數哺乳動(dòng)物只有兩種光敏色素,這些動(dòng)物被稱(chēng)為二色性視覺(jué)(dichromacy)動(dòng)物。還有一些動(dòng)物只有一種感光色素,這些動(dòng)物是單色性視覺(jué)(monochromacy)動(dòng)物。比如,很多海洋哺乳動(dòng)物只有紅色光敏色素。對于這些動(dòng)物來(lái)說(shuō),這個(gè)世界沒(méi)有顏色,只有亮度,就像我們看黑白電影的感覺(jué)一樣(遺憾的是,有些人類(lèi)個(gè)體也屬于這種情況)。那么,牛有幾種光敏色素呢?加州大學(xué)圣巴巴拉分校的杰拉爾德?H?雅各布教授(Gerald H. Jacobs)用閃爍視網(wǎng)膜電圖測光法(Electroretinogram flicker photometry,ERG)找到了這個(gè)問(wèn)題的答案。閃爍視網(wǎng)膜電圖測光法可以用來(lái)判斷視網(wǎng)膜可以吸收什么波長(cháng)的光。只要接上電極,就能測量光照下視網(wǎng)膜細胞的活性了。通過(guò)這種方法,科學(xué)家發(fā)現,牛的視網(wǎng)膜上有兩種視錐細胞,一種牛視錐細胞接收的光的波長(cháng)介于紅色光和綠色光之間,與人的紅色感光色素極其接近,只是敏感的波長(cháng)要稍短一些(555納米);另一種視錐細胞可以感受藍色光(451納米),比人的藍色視錐感受光的波長(cháng)要長(cháng)一些。粗略地說(shuō),因為先天缺失了感受綠光的視錐細胞,牛的視覺(jué)和患有綠色光敏色素突變導致的紅綠色盲患者有點(diǎn)類(lèi)似,可以區分長(cháng)波長(cháng)的紅光和短波長(cháng)的藍光,但是對長(cháng)波區內部的光卻缺乏分辨能力,因此紅色、橙色、黃色以及綠色對牛來(lái)說(shuō)只是不同深淺的一種顏色。不過(guò),因為牛的藍色視錐細胞可以感受波長(cháng)較長(cháng)的藍光,所以,牛對長(cháng)波光的辨別能力得到了一定程度上的補償。在2001年的一篇論文中,研究人員設計了一種算法,模擬馬的顏色視覺(jué)。雖然馬的色素系統和牛有些不同(馬的兩種視錐細胞活性在428nm和、539nm波長(cháng)的光下達到峰值m),但是同為二色性視覺(jué)動(dòng)物,可以為牛的顏色視覺(jué)提供參考。上面一行(AB)是人類(lèi)看見(jiàn)的景象,下面一行的圖(CD)是計算機模擬出的馬看見(jiàn)的景象。除了生理學(xué)的方法之外,還可以用行為學(xué)的方法來(lái)研究牛的視覺(jué)。2002年的一項行為學(xué)研究表明,??梢员嬲J出長(cháng)波長(cháng)和中波長(cháng)的光(紅色和綠色),卻不能很好地分辨中波長(cháng)和短波長(cháng)的光(綠光和藍光),這個(gè)結果看起來(lái)和生理學(xué)的研究有一些矛盾[6]。但是雅各布教授表示,這項研究中使用的光源波長(cháng)較寬,中波長(cháng)的綠光和短波長(cháng)的藍光有較大的重疊,可以同時(shí)激活牛的綠色視錐和藍色視錐,使得??梢苑直娉黾t綠。其實(shí),依靠人類(lèi)的色覺(jué)認知來(lái)對牛進(jìn)行行為學(xué)研究并不容易得出清晰的結果。此外,行為學(xué)研究和生理學(xué)的研究相比,存在很多人為干擾和變量因素,也就存在很多固有的不確定性。不過(guò)可以肯定的是,作為二色性視覺(jué)動(dòng)物,只有兩種視錐細胞的牛眼中的世界顯然不像人類(lèi)那樣豐富多彩,尤其是就從綠到紅這段區域內的光的分辨能力而言,牛和人類(lèi)的能力相差很遠。至于公牛被斗牛士激怒的原因,早在1923年,加州大學(xué)的喬治?M?斯特拉頓(George. M. Stratton)就研究過(guò)這個(gè)問(wèn)題。他找到40頭牛,然后用白黑紅綠四種顏色的旗子進(jìn)行實(shí)驗。斯特拉頓發(fā)現,引起公牛注意的,主要不是旗子的顏色,而是旗子的亮度以及揮動(dòng)程度。