为什么我们眼中的世界是多彩的?这是因为我们的眼睛感受到不同波长的光。为什么不同波长的光会让人感觉不同的颜色?结果发现视网膜中有一种非常重要的感光细胞,叫做视锥细胞。这样的细胞不仅能接收光子,让人看到东西,还能分辨不同的颜色。在人眼中,视锥细胞分为三种类型,可以被不同波长的光激活。当这三个锥体被激活时,它们向大脑发送信号。
在大脑皮层,接收到三种锥体细胞的信号,然后以适当的方式进行整合。只有这样我们才能“看到”某种颜色。当所有类型的细胞在同一水平被激活时,我们可以“看到”白色。如果只有红敏锥细胞和绿敏锥细胞在同一水平被激活,我们就能“看到”黄色。在一种略显抽象的语言中,三个圆锥体的功能是将光的波长(一维直线)转换成三维视觉空间。三维空间中的每个点都对应一种颜色。这样,光的世界在我们面前变得五彩缤纷。
那么,牛有多少种光敏色素呢?加州大学圣巴巴拉分校的杰拉尔德雅各布斯教授用视网膜电图(ERG)找到了答案。闪烁视网膜电图可以用来确定视网膜能吸收多少波长的光。只要电极连接好,就可以测量光照下视网膜细胞的活性。通过这种方式,科学家发现牛的视网膜上有两种锥细胞。一种锥细胞接收红光和绿光之间波长的光,与人的红光敏感色素非常接近,但敏感波长稍短(555nm);另一种锥细胞能感知蓝光(451nm),它比人的蓝锥细胞更敏感波长更长。
粗略地说,牛的视力与红绿色盲患者相似,是由于先天性缺乏锥体细胞感受绿光而引起的绿色感光色素突变所致。它能区分长波红光和短波蓝光,但对长波区内的光缺乏分辨率。因此,红、橙、黄、绿对黄牛来说只是一种不同的颜色,但由于黄牛的蓝锥细胞能够感知波长较长的蓝光,因此黄牛对长波光的分辨能力得到了一定程度的补偿。至于公牛被斗牛士激怒的原因,早在1923年,加州大学的乔治•M•斯特拉顿(George. M. Stratton)就研究过这个问题。他找到40头牛,然后用白黑红绿四种颜色的旗子进行实验。斯特拉顿发现,引起公牛注意的,主要不是旗子的颜色,而是旗子的亮度以及挥动程度。