Chào các bạn! Một chiếc máy ảnh được chế tạo và hiệu chỉnh cho ánh sáng ban ngày rực rỡ gần như trở nên vô dụng khi mặt trời lặn, trừ khi ai đó thay thế bằng các ống kính và cài đặt khác được thiết kế riêng cho điều kiện ánh sáng yếu.

Về cơ bản, các loài động vật sống về đêm luôn mang theo bộ phận mắt được thay thế đặc biệt đó, đôi mắt được thiết kế từ đầu để thích nghi với một thế giới mà hầu hết các sinh vật khác khó có thể hiểu được sau khi màn đêm buông xuống.

Từ chuyến bay im lặng của một con cú đến đôi mắt phát sáng của một con mèo trong sân sau, thiên nhiên chứa đầy những loài động vật đã làm chủ được màn đêm. Cáo, khỉ lùn và vô số sinh vật khác đều chia sẻ khả năng đáng kinh ngạc này, nhưng mỗi loài lại tinh chỉnh thị giác ban đêm của mình theo những cách hơi khác nhau. Hãy cùng nhìn vào bên trong đôi mắt của chúng để hiểu chính xác cách chúng thực hiện được phép màu hàng ngày - hay đúng hơn là hàng đêm - này.

Những nâng cấp chính được tích hợp vào mắt của động vật sống về đêm

Mắt to hơn với đồng tử rộng hơn tạo thành phần đầu tiên của cấu trúc, đơn giản là thu thập nhiều hơn lượng ánh sáng ít ỏi có sẵn. Phía sau đó, võng mạc được cấu tạo dày đặc bởi các tế bào que, các thụ thể nhạy cảm với ánh sáng, đánh đổi khả năng nhận biết màu sắc để có độ nhạy tốt hơn đáng kể trong điều kiện ánh sáng yếu, đó là lý do tại sao phần lớn thế giới tự nhiên trông giống như các sắc thái xám đối với một thợ săn về đêm làm việc sau khi mặt trời lặn.

Một cấu trúc gọi là tapetum lucidum bổ sung thêm một lớp phản chiếu cuối cùng, một lớp giống như gương nằm ngay phía sau võng mạc, phản chiếu ánh sáng trở lại qua các tế bào que lần thứ hai, cho chúng một cơ hội khác để hấp thụ các photon mà nếu không sẽ bị mất hoàn toàn. Lớp phản chiếu đó cũng là lý do tại sao rất nhiều động vật sống về đêm dường như có đôi mắt phát sáng khi nguồn sáng chiếu trực tiếp vào chúng vào ban đêm.

Các loài khác nhau tinh chỉnh cùng một hệ thống cơ bản như thế nào

Mèo và cáo dựa vào đồng tử hình khe dọc thay vì hình tròn, hình dạng này cho phép đủ ánh sáng đi vào sau khi trời tối trong khi vẫn thu hẹp đủ mạnh để bảo vệ đôi mắt nhạy cảm vào ban ngày sáng sủa.

Cú mèo còn phát triển hệ thống này hơn nữa, kết hợp võng mạc dày đặc tế bào que với đôi tai đặt không đối xứng và khuôn mặt hình đĩa đặc trưng giúp dẫn các âm thanh yếu ớt về phía tai với độ chính xác đáng kinh ngạc, cộng thêm một mí mắt thứ ba, được gọi là màng nhãn cầu, hoạt động gần như là lớp bảo vệ mắt tích hợp.

Tarsier đẩy chiến lược mắt to đến mức cực đoan hiếm thấy ở nơi khác; mắt của chúng to bất thường so với hộp sọ đến nỗi mỗi mắt có kích thước gần bằng toàn bộ não của con vật, một sự thích nghi cho phép thu nhận càng nhiều ánh sáng có sẵn càng tốt trong bóng tối sâu thẳm của rừng mà chúng săn mồi mỗi đêm.

Điều gì phải đánh đổi để có được khả năng nhìn trong điều kiện ánh sáng yếu đó?

Mỗi một trong những nâng cấp này đều đi kèm với một cái giá thực sự ở những bộ phận khác trong hệ thống thị giác; quá trình tiến hóa hiếm khi ban tặng một lợi thế mà không phải trả giá bằng điều gì đó. Võng mạc chiếm ưu thế bởi tế bào que khiến nhiều loài động vật sống về đêm có khả năng nhận biết màu sắc kém; một số loài nhìn thế giới gần như hoàn toàn bằng các sắc thái xám và xanh lam, vì các tế bào hình nón cảm nhận màu sắc thường cung cấp chi tiết đó đã bị đẩy sang một bên để nhường chỗ cho nhiều tế bào que hơn.

Chi tiết tinh tế cũng bị ảnh hưởng ở một số loài; võng mạc được tối ưu hóa mạnh mẽ để thu nhận ánh sáng yếu thường phải hy sinh độ sắc nét mà một thợ săn ban ngày có được từ một con mắt giàu tế bào hình nón được xây dựng cho điều kiện ánh sáng mạnh.

Một số động vật sống về đêm bù đắp cho độ chính xác thị giác bị mất đó bằng cách dựa nhiều hơn vào các giác quan khác: thính giác đặc biệt, khứu giác nhạy bén hoặc xúc giác dựa trên râu, xây dựng một bức tranh đầy đủ hơn về môi trường xung quanh bằng cách kết hợp một số đầu vào không hoàn hảo thay vì chỉ dựa vào thị giác, như nhiều loài động vật ban ngày có thể làm được.

Vậy nên, cặp mắt phát sáng tiếp theo lóe lên khi bị chiếu đèn pin trong bóng tối không có gì đáng sợ cả. Thành thật mà nói, đó chỉ là một hệ thống thị giác được tinh chỉnh kỹ lưỡng, được chế tạo có mục đích, đang thực hiện chính xác nhiệm vụ mà nó đã tiến hóa để làm.