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驯鹿因其黑色的、富于灵性的眼睛 ， 雄伟的鹿角以及与圣诞老人的神奇联系而受到全世界的喜爱 。 如今 ， 驯鹿受喜爱的原因清单上 ， 还应该再加上一项——它们超凡的“夜视能力” 。
北极驯鹿和它们的天敌北极狼一样 ， 对北极的适应能力非常强 ， 那里的冬天温度可以降到零下50摄氏度 ， 白天光线很弱 。 驯鹿有两层毛皮可以保暖 ， 宽的新月形蹄子使它们能够在冰上保持稳定 ， 并允许它们在雪中挖掘 。
而最近发表在《皇家学会学报B》上的一项新研究指出 ， 随着季节的变化 ， 驯鹿的眼睛会发生物理变化 ， 这使得它们能够在漫长的极夜（从每年的9月末持续到次年的3月末）中清晰地观察周围的世界 。
北极的隆冬时节 ， 太阳整天都在地平线以下 ， 要么是黑暗 ， 要么是微弱的暮光 。 驯鹿需要用蹄子、鹿角和嘴在冰雪覆盖的地面上寻找地衣来吃——北极地区地衣丰富 ， 是驯鹿所到之处都能找到的理想食物来源 。
北极的暮光有一个独特的属性 ， 它区别于地球上其他地方的白天或夜晚：它是极端的蓝色 ， 包含很少的绿色 ， 黄色和橙色 。 这是因为 ， 在地平线下的太阳的照射下 ， 地球的臭氧层起着滤光片的作用 ， 它几乎吸收除蓝光以外的所有光线 。 由于太阳在地平线以下 ， 阳光穿过的臭氧层更厚 ， 因此臭氧层的“滤光”作用更明显 ， 留下的光更蓝 。
虽然艺术家们把这段时间称为“蓝色时刻” ， 但我们人类往往不会注意到它 ， 因为我们的眼睛适应了缓慢变化的颜色 。 随着夜幕降临 ， 我们的视觉从依赖于提供彩色视觉的视觉受体转变为依赖于更敏感的色盲棒 。
狼和驯鹿都通过视网膜后面的“镜子”来提高对北极暮色的敏感性 。 当光线进入眼睛并通过视网膜时 ， 并非所有光线都被称为光感受器的特殊神经元检测和吸收 。 相反 ， 当更多的光线被检测到时 ， 镜子会再次将其反射回视网膜 ， 因此驯鹿看到的图像更亮 ， 但有点模糊 ， 因为镜子向侧面散射了一些光 ， 有点像起雾的玻璃 。
这在昏暗的光线下是一个优势 ， 因为动物更依赖视觉对比度和运动 ， 而不是视觉清晰度 。 这种镜子被称为反光膜 ， 在许多动物中是独立进化的 。 人类和猛禽的眼睛缺少这种反光膜 ， 因为更依赖于清晰的视觉 。
这项新研究比较了夏季死亡的驯鹿和冬季死亡的驯鹿的眼睛标本 。 研究表明 ， 驯鹿的视网膜后的反光膜经历了独特的季节性变化 ， 颜色也发生了变化 ， 夏天反射出金绿色的光 ， 冬天反射出深蓝色 。 值得一提的是 ， 地衣和北极狼的毛 ， 在驯鹿眼睛中的反光膜中反射的蓝色比其他颜色要少 ， 最终导致驯鹿的食物地衣和它们的天敌在白雪覆盖的景观中显得较暗 ， 更容易被发现 。
驯鹿的反光膜使用的结构与孔雀彩虹般的羽毛、形态蝴蝶明亮的蓝色翅膀和蛋白石宝石闪烁的颜色相同 ， 这被称为结构着色 。 在反光膜中 ， 这些结构是非常细的胶原蛋白纤维 ， 太小 ， 无法在光学显微镜下看到 ， 类似于肌肉 ， 但结构更细——你可以把这些纤维想象成大量铅笔整齐地堆叠在一个六边形的透明盒子里 。
在冬季 ， 足够的水填满纤维的缝隙 ， “铅笔”的间距缩小40000倍 ， “盒子”将反射蓝光；到了夏季 ， 水量增加到10倍 ， “盒子”的深度增加一倍 ， 纤维将大致保持六边形图案 ， 但它们之间会有更多的间隙科学家们们认为这种变化是由夏季和冬季驯鹿眼睛的压力变化引起的 。
这一发现可能有助于工程师制造改变反射颜色的产品 ， 如果你使用的表面涂有反射纳米结构 ， 类似于驯鹿眼睛里的反光膜 ， 而不是基于颜料的油漆 ， 你可以通过改变反射光线的缩小“铅笔”的间距来改变颜色 ， 也许就可以随意更改汽车的颜色 。
【北极的驯鹿，如何在漫长的极夜中看东西的？视网膜后有面“镜子”】
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