撰文：泰勒.桑多拉                    2024年4月28日

在英国的格拉斯顿伯里音乐节上，观众们参加了一场紫外线油漆大战。但是人们通常能看到紫外线吗？（图片：Matt Cardy/Getty Images）

彩虹的颜色遍布我们周围，但我们大多数人看不到的色调也是如此，包括紫外线——许多人都看不到紫外线的波长。但令人惊讶的是，许多动物都能感知到。

紫外线（UV）波长比可见光谱上的波长小，但人们能看到吗？专家告诉《生活科学》，事实证明，答案取决于你的年龄，以及你的眼睛是否含有紫外线过滤晶状体。

首先，了解视觉是如何工作的很重要。在眼睛后部，视网膜有感光器，感光器感知光线，并通过视神经将其检测到的波长信号发送到大脑，大脑将其解释为颜色。

事实上，我们的蓝色视锥细胞可以探测到一些紫外线。然而，瑞典隆德大学研究视觉的生物学家迈克尔.波克告诉《生活科学》，晶状体是眼睛中清晰弯曲的结构，它将光线聚焦到视网膜上，帮助我们看得更清楚。它会过滤掉紫外线，因此高能波长永远不会真正到达视锥细胞。

或者至少对大多数人来说，晶状体能过滤掉大部分紫外线波长。尽管晶状体能够过滤掉大多数紫外线，保护我们的眼睛免受紫外线损伤，紫外线会使眼睛结构老化，增加患癌症的风险，但大多数年轻人都能察觉到一定程度的紫外线。在2018年发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上的一项小型研究中，佐治亚大学的所有大学生都能看到大约315纳米的紫外线。（紫外线的全范围约为10至380 nm，紫色从后者开始。）研究人员在研究中写道，在实验过程中，“我们的受试者一直报告说，紫外线呈现出不饱和的紫蓝色。”但这种能力似乎在30岁左右下降，这表明衰老降低了看到紫外线波长的能力。

然而，有些人可以看到更多的紫外线光谱。直到20世纪80年代，白内障手术还需要从眼睛上摘除混浊的晶状体，而不是植入替代品，这样做手术的人就可以看到紫外线。博克说，对于这些人和那些天生没有晶状体的人来说，紫外线看起来像淡蓝色或淡紫色。在一个著名的例子中，印象派画家克劳德·莫奈在1923年接受白内障手术后，在睡莲中看到了更多的蓝色和紫色色彩，并在他后来的画作中反映了这种差异。

但是，尽管大多数成年人看不到紫外线，但动物世界的情况并非如此。根据2014年发表在《英国皇家学会学报B》上的一项研究，包括狗、猫、雪貂和驯鹿在内的许多哺乳动物，一生都能看到一些紫外线波长。该研究还指出，无脊椎动物、鱼类、鸟类、爬行动物和两栖动物，普遍具有看到紫外线的能力，这些动物通常有专门用于检测紫外线的视锥细胞，和可以让紫外线透过的晶状体。

那么，为什么这么多动物能在紫外线范围内看到呢？博克解释道：“对于任何颜色的视觉，其实用性都是能够提高检测周围物体或重要事物的对比度。”

紫外线有很多方法可以帮助动物做到这一点。例如，巴尔的摩县马里兰大学研究视觉生态学的生物学家托马斯·克罗宁说，许多掠食海洋生物使用紫外线来帮助观察，浮游生物和鱼类幼虫等猎物的轮廓，因为浅水中有很多紫外线。许多昆虫利用这种视觉来感知花朵上的图案，有些昆虫利用天空中的偏振紫外线，来帮助它们导航。许多鸟类通过它们在紫外线范围内的羽毛相互发出信号，并用它来寻找成熟的浆果。

博克补充道：“我们越是研究它，就越清楚它很常见。”

事实上，根据《美国国家科学院院刊》2003年的一项研究，脊椎动物的祖先可以看到紫外线，并有一个专门用于紫外线的感光体。但在人类进化史上的某个地方，这种光感受体更多地转向检测紫外线波长。克罗宁说，也许我们承受不起对眼睛的伤害，因为我们是一个长寿的物种，也许是因为紫外线是以视力模糊为代价的。