人类能看到紫外线吗？

紫外线的波长非常短且充满能量，比可见光谱中的紫色更短。但人们能看到紫外线吗？

彩虹的颜色就在我们周围，但我们大多数人看不到的色调也是如此，包括紫外线——许多人类无法察觉的波长，但令人惊讶的是，许多动物可以感知。

紫外线 (UV) 波长比可见光谱更小，但人们能看到它们吗？专家告诉《生活科学》杂志，事实证明，答案取决于您的年龄以及您的眼睛是否装有紫外线过滤镜片。

首先，了解视觉的工作原理很重要。在眼睛的后部，视网膜有感光器，可以感知光线，并将它们检测到的波长信号通过视神经发送到大脑，大脑将它们解释为颜色。 

事实上，我们的蓝色检测锥体可以检测到一些紫外线。然而，晶状体——眼睛中透明的弯曲结构，将光线聚焦到视网膜上，帮助我们看得更清楚——过滤掉紫外线，因此高能波长实际上永远不会到达视锥细胞，Michael Bok告诉Live Science。

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或者至少对于大多数人来说，镜片可以过滤掉大部分紫外线波长。尽管镜片能够滤除大部分紫外线（以保护我们的眼睛免受紫外线伤害，紫外线会使眼睛结构老化并增加患癌症的风险），但大多数年轻人仍能感知到一定程度的紫外线。在 PLOS One 杂志上发表的 2018 年小型研究中，佐治亚大学的所有大学生参与者都可以看到大约 315 纳米的紫外线。 （紫外线的整个范围约为 10 至 380 nm，紫色从后者开始。）在实验过程中，“我们的受试者一致报告说，光呈现出不饱和的紫蓝色，”研究人员在研究中写道。但这种能力在 30 岁左右似乎会下降，这表明衰老会降低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，白内障手术都是从眼睛中取出混浊的晶状体，而不是植入替代物，因此接受手术的人可以看到紫外线。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。一个著名的例子是，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调，并在他后来的画作中反映了这种差异。

虽然大多数成年人看不到紫外线，但动物世界却并非如此。根据《皇家学会学报 B》杂志 2014 年发表的一项研究，许多哺乳动物（包括狗、猫、雪貂和驯鹿）在其一生中都可以看到某些紫外线波长。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东西呢？ “对于任何色觉来说，其实用性都是能够提高对比度，以检测周围的物体或重要事物，”博克解释道。 

紫外线可以通过多种方式帮助动物做到这一点。例如，研究海洋生物的生物学家托马斯·克罗宁 (Thomas Cronin) 表示，许多掠食性海洋生物使用紫外线来帮助看到浮游生物和鱼类幼虫等猎物的轮廓，因为浅水中存在大量紫外线。马里兰大学巴尔的摩县视觉生态学。许多昆虫使用这种类型的视觉来感知花朵上的图案，有些使用天空中的偏振紫外线来帮助它们导航。许多鸟类通过羽毛在紫外线范围内的颜色相互发出信号，并利用它来寻找成熟的浆果。

“我们越深入地研究它，就越发现这种情况很常见，”博克补充道。

事实上，根据 PNAS 杂志 2003 年的一项研究，脊椎动物的祖先可以看到紫外线，并且拥有专门针对紫外线的光感受器。但在人类进化史上的某个时刻，光感受器更多地转向检测紫罗兰色而不是紫外线波长。克罗宁说，也许我们无法承受对眼睛的伤害，因为我们是长寿物种，或者可能是因为紫外线是以视力模糊为代价的。