驯鹿能看到紫外线——我们可能知道原因

为了在黑暗多雪的北极冬季生存，驯鹿进化出了独特的视觉系统。它们的眼睛会改变颜色以适应北极夏季和冬季之间日照的巨大变化，但可能还有更多作用可以帮助它们觅食。12 月 15 日发表在《i-Perception》杂志上的一项研究发现，它们的眼睛可能已经进化到可以看到紫外线光谱中的光，以帮助它们在荒凉的家园找到它们最喜欢的食物。

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驯鹿主要以Cladonia rangiferina ( C. rangiferina ) 为食，这种植物被恰当地称为驯鹿苔藓。这种植物不是苔藓，而是一种名为地衣的藻类真菌。它在地球北纬地区的地面上形成一层厚而脆的毯子，作为食物来源在生态系统中发挥着重要作用。

在这项研究中，研究小组在苏格兰高地的凯恩戈姆山脉工作，那里是英国唯一的驯鹿群的栖息地。驯鹿在当地被猎杀至灭绝，但于 1952 年开始从斯堪的纳维亚半岛重新引入。凯恩戈姆山脉是 1,500 多种地衣的栖息地，但这里的驯鹿只在冬季依靠C. rangiferina生存

“驯鹿的一个特殊特征是它们对这种地衣的依赖，”研究报告的共同作者、达特茅斯学院人类学家和进化生物学家纳撒尼尔·多米尼在一份声明中说。“任何动物如此依赖地衣生存都是不寻常的，更不用说这么大的哺乳动物了。”

当面对雪地时，白色地衣是人眼看不见的。然而，圣安德鲁斯大学的合著者 Catherine Hobaiter 和 Julie Harris 发现， C. rangiferina和一些补充驯鹿饮食的其他地衣物种会吸收紫外线 (UV)。该团队利用地衣的光谱数据和模仿驯鹿视觉的滤光片发现，在驯鹿看来，这些植物可能看起来像明亮景观中的暗斑。它们像达尔马提亚斑点一样显眼，驯鹿更容易找到它们。

多米尼表示，这是首次使用视觉近似方法来观察哺乳动物的世界的研究之一。

“如果你能站在驯鹿的蹄子上，看着这片白色的土地，你肯定会想找到一条通往食物的直接路线，”多米尼说。“驯鹿不想浪费精力在寒冷、贫瘠的环境中四处寻找食物。如果它们能从远处看到地衣，那就给了它们很大的优势，让它们在食物匮乏的时候节省宝贵的卡路里。”

一些动物能够看到紫外线光谱，包括狗、猫、猪，甚至雪貂。它们通常使用眼睛中短小的蓝色感光细胞（称为视锥细胞）来做到这一点。

早先的研究表明，驯鹿的眼睛在夏天会变成金色，而在冬天会变成鲜艳的蓝色。许多动物的眼睛会因为名为“绒毡膜”的增光膜而变得光亮，这种膜每个季节都会发生变化。人们认为，驯鹿眼睛的蓝色会放大极地冬季的低光照水平。

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多米尼说：“如果环境中的光主要是蓝色，那么眼睛增强蓝色是有道理的，以确保驯鹿的光感受器最大限度地利用这些波长。”

然而，蓝色绒毡层也会让高达 60% 的紫外线穿过眼睛的颜色传感器。驯鹿眼中的冬季世界可能呈紫色，就像人类看到黑光照射下的房间一样。雪和其他反射紫外线的表面会发出明亮的光芒，而吸收紫外线的表面则会变暗。

科学家们已经研究了为什么白天活动的北极动物的眼睛会如此敏感地接受雪反射的紫外线。这项研究表明，这个问题的答案与C. rangiferina和其他地衣有关，因为这些生物不会反射紫外线。研究小组认为，驯鹿的眼睛可能经过了优化，可以在一年中最难找到地衣的时候挑选出地衣，因为地衣是主食。