¿Cómo se ve el mundo con ojos de pez?
¿Por qué los peces de colores ven el mundo de manera diferente a lo que llamamos realidad? Como los ojos de los peces dorados son diferentes a los nuestros, ven un mundo diferente. Al igual que mirar el mundo con una lente gran angular y un telescopio infrarrojo, la imagen de la lente es muy diferente del mundo que vemos a simple vista.
No sólo los peces ven el mundo de manera diferente a lo que tú ves, sino que diferentes tipos de peces también ven el mundo de manera diferente.
Hay 33.600 especies de peces en el mundo, más que el número total de mamíferos, aves, reptiles y anfibios juntos. Más de 30.000 especies de peces son peces óseos, mientras que sólo 1.300 especies son peces cartilaginosos, incluidos los tiburones.
Desde los arroyos de montaña hasta las fosas marinas profundas, desde los pantanos de la selva tropical hasta los océanos polares, los peces viven mucho más allá de los nuestros, tanto en altura vertical como en área plana. Está estrechamente relacionado con el entorno de vida. Los peces que viven en diferentes entornos tienen ojos diferentes y ven cosas diferentes.
¿Cuál es la diferencia entre los ojos de pez y nuestros ojos?
Estructuralmente, los ojos de pez son muy similares a los tuyos, pero carecen de párpados y glándulas lagrimales. Necesitas lágrimas para humedecer tus ojos y parpadeas con frecuencia para eliminar el polvo fino de la superficie de tus ojos. Los peces que viven en el agua no tienen este problema. El agua que los rodea hidrata y limpia constantemente los ojos de los peces. No necesitan parpadear ni llorar.
1. Puntos clave
Visualmente, la visión de los peces no es tan buena como la tuya. La razón es que tú ves el mundo en el aire, mientras que los peces ven el mundo en el agua.
Los peces y sólo pueden ver el mundo a través de la luz, y la luz nos permite ver los objetos. La luz viaja a diferentes velocidades en diferentes medios. Según la velocidad de propagación de la luz en el vacío, la velocidad de propagación de la luz en el aire es similar a la del vacío, pero es más lenta en el agua, sólo tres cuartas partes de la velocidad de propagación en el aire, que es 0,75. Cuando la luz viaja del aire al agua, se refracta debido a diferencias en la velocidad de propagación. La refracción es el cambio de dirección de la luz al pasar por diferentes medios. Definimos el índice de refracción como el recíproco de la relación de la velocidad de la luz en un medio. El índice de refracción de la luz en el aire es 1, mientras que el índice de refracción en el agua es 1,333 (=1/0,75). Cuanto mayor es el índice de refracción, más lenta es la velocidad de la luz.
Cuando miras un objeto, la luz se refracta dos veces antes de enfocarse en la retina. La córnea y el cristalino son sus herramientas de enfoque. La córnea, la capa más externa del globo ocular, tiene una curvatura circular. Cuando los rayos de luz paralelos ingresan a la córnea desde la superficie corneal, se refractan por primera vez y se dirigen hacia el centro. Luego, la luz captada pasa a través de una lente con un índice de refracción ligeramente superior al del agua, sufre una refracción secundaria, se enfoca nuevamente y finalmente forma una imagen en la retina.
En pocas palabras, cuando ves luz, ésta viaja primero por el aire y luego a través de tus ojos llorosos.
La imagen de arriba es el foco del ojo humano. Después de la primera refracción de la córnea, la luz se concentra y luego se puede enfocar con precisión cambiando la forma de la lente. Para ver objetos distantes con claridad, los músculos que controlan el cristalino se relajarán, los ligamentos suspensorios que conectan el cristalino se expandirán y el cristalino se estirará y aplanará para enfocar la distancia. Para ver claramente la caligrafía y la pintura cercanas, se comprime el músculo ciliar, se restaura el ligamento suspensorio y la lente se comprime y se vuelve convexa, enfocándose en los alrededores.
Los peces viven en el agua, y la luz se propaga directamente hacia los ojos llorosos, omitiendo una especie de refracción que se propaga en el aire. A diferencia de cuando miras un objeto, la luz no se refracta cuando pasa a través de la córnea de un pez. El enfoque del pez depende completamente del ajuste de la lente. La forma en que el pez ajusta la lente es diferente a la forma en que usted la ajusta.
La imagen de arriba es una comparación del ojo humano y el ojo de pez. Su lente es una lámina delgada y curva que es muy elástica y puede comprimirse y estirarse. La lente del pez es una bola muy rígida que no puede cambiar de forma. Cuando el pez está enfocado, no cambia la forma de la lente como lo hace usted. El pez simplemente mueve la posición de la cámara hacia adelante y hacia atrás para enfocar. Al mirar un paisaje lejano, los peces óseos contraen los músculos que controlan el cristalino, empujándolo lo más atrás posible hacia la retina. Sin embargo, la posición del pez que mueve la lente hacia adelante y hacia atrás es limitada, lo que significa que el pez cuyo ajuste de la lente está limitado por su posición no puede ver muy lejos. Todos ellos son miopes.
En un día despejado y con aire fresco, se puede ver hasta 20 kilómetros de distancia.
En un lago tranquilo con agua clara y luz adecuada, los peces con mejor vista pueden ver cosas a 50 metros de distancia, mientras que la mayoría de los peces sólo pueden ver objetos dentro de un radio de 10 metros.
Los peces no pueden ver muy lejos, pero sí pueden ver cosas muy cercanas. Si no puedes ver claramente el insecto a 3 centímetros delante de tu nariz, el pez puede verlo claramente. Las lentes esféricas también dan a los peces la impresión de una gran profundidad de campo. Cuando enfoca a una distancia de 5 metros, los objetos a 5 metros de distancia también se pueden ver claramente, al igual que las imágenes dentro de una lente ojo de pez. Sin embargo, el alcance que la lente ojo de pez puede ver claramente es limitado y el cielo azul y las nubes blancas en la lente ojo de pez no se pueden ver claramente. Además, el ojo de pez solo puede ver la forma de los objetos en el medio del campo de visión, y los objetos en el borde del campo de visión se deformarán.
El pez no tiene párpados y la posición de ajuste de la lente es limitada. Además, los peces tienen pupilas grandes que no se pueden estrechar (a excepción de los tiburones, que pueden ajustar el tamaño de sus pupilas), lo que afecta su capacidad para adaptarse a la luz. Eres muy adaptable a la luz. Caminando desde un cine oscuro hacia la luz del sol, entrecerrando los ojos y las pupilas durante un rato, puedes acostumbrarte al cambio de luz en un minuto. Pero los peces no pueden. Si enciendes las luces de la sala de estar en la oscuridad, los peces de la pecera se esconderán primero en las sombras y tardarán al menos 30 minutos en adaptarse a la luz fuerte. A los peces del lago les gusta más la luz tenue y son más animados y activos por la mañana, por la tarde y en los días nublados.
Aunque la visión del pez es muy inferior a la tuya y le teme a la luz fuerte, su campo de visión es más amplio que el tuyo.
2. Visión
Tus ojos están al frente y tu visión es excelente, pero no puedes ver los objetos a los lados. Los ojos del pez están al costado de la cabeza, separados de la izquierda y la derecha, y cada ojo puede ver un rango de 180 grados desde el costado. Directamente delante de los ojos superpuestos, los peces pueden ver claramente distancias espaciales.
Si cierras un ojo y miras el mundo con un solo ojo, te resultará difícil determinar a qué distancia está un objeto de ti, incluso cuando te agachas para coger un lápiz que tiene caído al suelo también puede perderse. Sólo abriendo los dos ojos y mirándolos juntos podrás captar con precisión la distancia. Al igual que jugar al bádminton o al tenis de mesa, si no usas gafas para ajustar tu visión, afectará tu acción de atrapar porque no podrás colocar la pelota con precisión debido al paralaje.
Los peces, como tú, usan un ojo para mirar los objetos laterales y no pueden juzgar muy bien las distancias. Sólo cuando el objeto aparece frente a nuestros ojos podemos captar la distancia. Al cazar insectos y camarones, la posición es muy importante. El campo de visión de los peces cubre un área amplia, pero también tiene puntos ciegos. El área directamente detrás de él no está cubierta por la vista. Cuando pescas un pez con las manos desnudas, lo mejor es empezar por detrás.
Además de tener un campo de visión más amplio que el tuyo, los peces pueden ver colores que tú no puedes ver.
3. Color
Hay dos tipos de células fotorreceptoras en la retina, una es la célula fotorreceptora de bastones, que se utiliza para distinguir entre la luz y la oscuridad. El otro tipo son los conos, que se utilizan para distinguir colores. Hay tres tipos de conos: rojo, verde y azul, que distinguen diferentes colores. El rojo, el verde y el azul son los tres colores primarios de la luz. Después de mezclar y combinar, puedes ver un mundo colorido. (Nota: los tres colores primarios de la luz son diferentes de los pigmentos rojo, amarillo y azul de la paleta).
La mayoría de los peces tienen cuatro tipos de células cónicas en los ojos, una célula más que detecta la luz ultravioleta. más ligero que tú. La mayoría de los peces pueden ver la luz ultravioleta que tú no puedes ver, y su espectro visible es más amplio que el tuyo.
La imagen de arriba muestra dos tipos de espargánidos que viven en los arrecifes de coral. El de arriba es el pez caballito del diablo de Ambon y el de abajo es el pez caballito del diablo de limón. Tienen el mismo color amarillo brillante y no se pueden distinguir. Pero si un pez limón entra en el territorio del medregal, éste lo expulsará inmediatamente. ¿Cómo identificar un pez limón alienígena del medregal? Un equipo de la Universidad de Queensland utilizó una lente con filtro para ver los secretos de Subaru.
La imagen de arriba es una fotografía tomada con una lente filtrada. La parte superior es medregal y la parte inferior es pez limón. El filtro bloquea otras longitudes de onda de luz, dejando que solo los rayos UV brillen sobre los peces. En la foto se puede ver que el pez limón y el pez limón tienen diferentes patrones en sus mejillas. Los intrincados patrones en sus mejillas son visibles bajo el reflejo de la luz ultravioleta, pero no se pueden ver a simple vista, pero los peces sí. Ésta es su marca única contra la falsificación.
Además de los rayos ultravioleta, algunos peces también pueden ver rayos infrarrojos y luz polarizada, y el espectro visible es mucho mayor que el de los humanos.
La imagen de arriba es el mundo a través de los ojos de un pez dorado que puede ver la luz ultravioleta. Los colores que ve son más misteriosos que los que ves.
En el vasto océano, desde aguas poco profundas hasta aguas profundas, desde los trópicos hasta las regiones polares, los peces en diferentes ambientes tienen diferentes perspectivas. Ahora veamos la diferencia entre los ojos de un pez espada y los de un tiburón.
Pez espada
La sangre del pez espada es fría, pero sus ojos calientes.
Cuanto más frío haga, más lento te moverás. En el frío viento del invierno, respondí a WeChat y mis dedos estaban tan fríos que ni siquiera podía escribir. Los peces en el agua son como tú. El frío impide su función cerebral y muscular, prolongando los tiempos de reacción. Para mantener una mirada aguda frente al frío, el pez espada, que depende de la velocidad, ha desarrollado la capacidad de calentar sus ojos.
Hay un órgano calefactor alrededor de los ojos del pez espada, que calienta la sangre y la suministra a los ojos y al cerebro, de modo que el pez espada de sangre fría tiene ojos y pensamientos cálidos. En el océano frío, que tiene sólo 3°C, la temperatura ocular del pez espada puede aumentar entre 10°C y 15°C. Los ojos cálidos funcionan 10 veces más rápido que los ojos de sangre fría, por lo que rastrear a sus presas no es un problema.
Pez espada de sangre fría, su temperatura corporal cambia con el entorno. El agua disipa el calor mucho más rápido que el aire. El pez espada gasta mucha energía sólo para calentar sus ojos y mantener la temperatura únicamente. Entre más de 30.000 especies de peces, sólo 22 tienen la capacidad de calentar los ojos.
Tiburones
Los tiburones, que también son maestros cazadores, también pueden tener ojos ardientes como los del pez espada. Además, los tiburones tienen una capacidad de visión nocturna que el pez espada no puede igualar.
A los tiburones les gusta cazar de noche. Tienen ojos que pueden ver a través de la noche oscura.
Detrás de la retina del tiburón hay una película reflectante llamada tapetum pellucidum. La luz que pasa a través de la retina y llega al hialino puede reflejarse de regreso a la retina, duplicando la visión nocturna del tiburón. Los gatos también tienen este tipo de película reflectante en los ojos que brilla por la noche. Si los tiburones caminan por la tierra a altas horas de la noche, también puedes ver sus ojos brillantes en la oscuridad.
El mundo real
El mundo que ven los peces es diferente al mundo que ves tú. ¿Cuál es más real?
Ya seas un pez o tú, el mundo que ves es real y nadie es más avanzado que el otro. De hecho, al igual que un pez, el mundo que ves es sólo una parte de la realidad. Además de las imágenes de ver para creer, también existen muchos objetos reales invisibles.
Desde el cielo estrellado hasta las profundidades del mar, el ser humano ha ido explorando los mundos visible e invisible. El mundo real es como un rompecabezas gigante y cada nuevo descubrimiento es una pieza del rompecabezas. Al apilar piezas de metal, podemos unirlas gradualmente hasta formar un mundo real completo.
Espero que algún día, en lugar de "ver el mundo a través de lentes distorsionados" como decía el Sr. Hawking, podamos ver el mundo real por completo.
Nuestro viaje es el mar de estrellas, siempre en camino, sin cambiar.