驯鹿，以其深邃而富有表情的眼睛、壮观的鹿角以及与圣诞老人的不解之缘，赢得了全球人民的喜爱。然而，驯鹿不仅是节日的象征，它们还展现出了令人惊叹的生物适应性，特别是在冬季如何变换眼睛以适应北极的黄昏视觉。接下来，让我们一起深入了解这一奇妙过程。
北极驯鹿的极端环境适应
狼是北极驯鹿的主要捕食者，但北极驯鹿和它的天敌一样，对被冰雪覆盖的家园展现出极高的适应能力。北极的冬季气温直逼-50°C，且日照时间极短。为了在这种极端环境中生存，驯鹿进化出了独特的生存策略，包括双层保暖大衣和特制的月牙形雪地靴，使它们既能在雪地上稳稳当当走路，又能轻松挖开雪层寻找食物。而且，你知道吗？随着季节的魔法变换，驯鹿的眼睛也会上演一场精彩的“变身秀”！
根据最新研究《驯鹿的眼睛通过调节光子晶状体（tapetum lucidum）来季节性适应臭氧层影响下的北极蓝暮光》显示，驯鹿是已知的唯一一种能够季节性调节其眼睛以适应极端蓝色暮光的哺乳动物，这种暮光在它们北极栖息地的冬季24小时周期中占据了大部分时间，它们的眼睛就像安装了超级夜视仪一样，即使在冬日黄昏那朦胧的光线里，也能看得清清楚楚。
北极的严寒季节要么沉浸在一片漆黑之中，要么被黄昏所笼罩，这一切都源于太阳长时间躲在地平线之下。在这段时日里，驯鹿们成了雪地中的觅食高手，它们用蹄子、鹿角和口鼻轻拂积雪覆盖的地面，以此发现它们的冬季食物——地衣。地衣在北
极地带极为丰饶，堪称最理想的食物来源。无论驯鹿走到哪里，都能轻易找到它们。
地衣
独特的暮色
驯鹿偏爱在黄昏时分找寻食物，因为这时正是狼群外出狩猎的好时机。不过，黄昏可不仅仅是个时间概念，它还有一种独特的魅力，让人一眼就能把它与白天或夜晚明显区分开来：黄昏呈极蓝色调，几乎不含绿色、黄色和橙色。
这是因为当太阳照射到地平线以下时，地球的臭氧层就像一个横跨天空的过滤器，吸收除了蓝光以外的所有光线。太阳光在此时则需要在大气中穿越更长的距离，并水平穿过臭氧层。这种由臭氧层产生的蓝色不同于晴朗白天的蓝色，后者是由空气分子散射太阳光造成的。
尽管艺术家们把日落后的这段时间称为“蓝色时刻”，但我们往往不会注意到它。因为随着颜色的缓慢变化，我们的眼睛会逐渐适应，因而对前后的差异无所察觉。夜幕降临，我们的视觉也悄悄地发生了变化，从依赖能分辨色彩的视锥细胞，转变为使用更敏感的视杆细胞，而后者有个小缺点，即无法分辨色彩。在冬季，极地栖息地的黄昏甚至可以持续整个白天的三分之一以上。
狼和驯鹿均借助视网膜后面的“镜子”来增强对北极黄昏的敏感度。当光线进入眼睛并穿过视网膜时，并非所有的光线都可以被专门的神经细胞——光感受器所检测和吸收。相反，“镜子”这位幕后英雄会及时出现，把遗漏的光线反弹回视网膜，进行第二次探测，从而有效增加光线的探测量。相对而言，驯鹿所见的图像会更加明亮，但难免有些模糊。但这都是因为“镜子”在反射光线时，也调皮地让一些光线溜到了旁边，即部分光线向侧面散射，类似于玻璃蒙上了薄雾。
在光照较弱的环境中，这种适应性优势尤为显著。因为此时，动物更依赖视觉对比与动态捕捉，而非视觉清晰度。这面“镜子”，科学上叫脉络膜，它在许多动物中都独立进化了出来，成为它们在昏暗环境中生存的得力助手。然而，人类和猛禽等物种则是例外，它们对图像的清晰度有着更高的追求，所以并没有选择进化出这种反射机制。
随着季节变化的眼睛
《驯鹿的眼睛通过调节光子晶状体来季节性适应臭氧层影响下的北极蓝暮光》这项研究对比了夏季与冬季死亡的驯鹿眼睛样本，揭示了驯鹿眼部脉络膜的一种独特季节性变化现象，伴随着颜色的显著转换。在夏季反射出金绿松石色的光线，而在冬季反射出深蓝色的光线。相比之下，地衣与狼毛在反射蓝色光方面表现平平，于皑皑白雪覆盖的自然舞台上，它们的色彩显得格外暗淡。
驯鹿的眼睛会随着季节变化而改变颜色
驯鹿的脉络膜、孔雀的彩虹色羽毛、大蓝闪蝶的亮蓝色翅膀以及蛋白石的闪光色，共同归属于一个神奇的范畴——结构着色。它们利用微观结构的精妙排列，无需色素便能展现出绚烂多彩的外观。
在驯鹿的脉络膜中，胶原纤维细小至极，以至于无法被光学显微镜辨识。它们与肌肉结构相仿，但更为精细。想象一下，这些纤维就像一大堆“铅笔”，整齐地堆放在一个六边形的透明盒子里。
当注入适量的水分以填充缝隙，将鳞片缩小约4万倍，盒子便能反射出蓝色的光芒，这一状态可代表驯鹿冬季的脉络膜。若要转换为夏季脉络膜的状态，则需要将水分增加十倍，并将盒子的深度增加一倍。在这一微观尺度下，这些纤维仍大致保持六边形图案，只不过其间的空隙会有所增大。科学家们推测，这种转变是由夏季和冬季驯鹿眼内的压力变化引起的。
驯鹿的眼睛会随着季节变化而改变颜色
驯鹿的脉络膜、孔雀的彩虹色羽毛、大蓝闪蝶的亮蓝色翅膀以及蛋白石的闪光色，共同归属于一个神奇的范畴——结构着色。它们利用微观结构的精妙排列，无需色素便能展现出绚烂多彩的外观。
在驯鹿的脉络膜中，胶原纤维细小至极，以至于无法被光学显微镜辨识。它们与肌肉结构相仿，但更为精细。想象一下，这些纤维就像一大堆“铅笔”，整齐地堆放在一个六边形的透明盒子里。
当注入适量的水分以填充缝隙，将鳞片缩小约4万倍，盒子便能反射出蓝色的光芒，这一状态可代表驯鹿冬季的脉络膜。若要转换为夏季脉络膜的状态，则需要将水分增加十倍，并将盒子的深度增加一倍。在这一微观尺度下，这些纤维仍大致保持六边形图案，只不过其间的空隙会有所增大。科学家们推测，这种转变是由夏季和冬季驯鹿眼内的压力变化引起的。
译者：22级中文学院 陈俊好 23级中文学院 王华清 整理编译
原文链接：https://theconversation.com/how-reindeer-eyes-transform-in-winter-to-give-them-twilight-vision-185819
