因为猫科动物的眼睛里，都有一面“镜子”。
明毯/照膜（tapetum lucidum）
我们知道夜行动物，眼睛普遍能反光。
所以，它们普遍具有这种叫作明毯的“镜子”。
狗的祖先灰狼也是夜行动物，所以狗也有明毯。
猫狗的明毯，是一层细胞反光层。
猫的明毯，比狗的密度更大，反射率更高。
与没有明毯的人类眼睛相比，猫眼的反射率强了130倍。
- 虽然人眼缺乏明毯，但脉络膜仍然表现出微弱的反射，但主要对红光反射，所以一般具有红眼效果和近红外眼光摄影才能看到。
幼猫的明毯，通常是蓝色的。
随着年龄的增长，黄色逐渐增多。
成年猫的颜色从浅橙色到绿色不等。
猫科等夜行动物为什么要进化出明毯来反光？
之所以夜行动物需要明毯。
是因为夜里的光线太暗了，为了让视网膜能够接收到足够多的光线。
因此在视网膜的后面发展出了这样的结构。
这样光线进入眼睛，到达视网膜之后，还能再反射回来。
明毯的半圆形结构，类似于凹面镜，也决定了它不仅仅具有反射光的能力，还具有聚光能力。
对于哪些没有与视细胞接触而穿过视网膜的光，聚光反射回来后，自然会增加二次感光的机会，从而使得眼睛在黑暗中能看得更加清楚。
也正是因为光反射回来了，所以当我们用光源照射这些动物的眼睛时，会发现它们的眼睛在发光。
即便我们手上没有明确的光源，对于明毯反射率足够高的一些动物，我们也可能因为月色、人造环境光源等较弱的光，看到它们的眼睛发光。
例如，猫。
仅仅窗户、显示器等较暗光源，就能看到猫明显的眼睛反光。
这个过程，不仅增加了视网膜上的光通量，而且还增加了对比度。
通过明毯，夜行动物获得了优秀的夜晚视觉。
在一些鱼类的眼睛里也有明毯[1]。
可以合理的推测，明毯出现的最早时间可能非常早，有可能有长达4亿年的时间。
有研究认为，明毯结构的演化，是“倒置视网膜[2][3]”的补偿适应机制[4]，因为章鱼等头足类动物的眼睛，全都没有明毯结构。
这样的话，明毯的最早时间，甚至可以追溯到眼睛演化之处，也就是5亿年前。
- 当然，明毯这样的结构很难留下化石，尤其是古老的地质年代。所以，这仅仅是我个人的合理推测。
今天很多动物的眼睛里都有明毯，除了诸多具有夜行性的哺乳动物、鱼类外，还有鳄鱼。
通过对组织来源和成分的研究，可以发现，不同动物的明毯起源是不同的[5]，尤其是鱼类和鳄鱼，主要是鸟嘌呤结晶的反光层，和哺乳动物很不相同。
在漫长的地质年代中，明毯至少发生了数次以上的独立演化。
明毯的演化动力，其实很容易解释。
在深水、密林、夜晚等光暗环境中的生活的动物，通过明毯，获得更优秀的视觉能力，不仅有利于摄食，也更有利于躲避天敌。
哺乳动物演化出明毯，或许和恐龙直接相关。
在恐龙鼎盛的侏罗纪和白垩纪王朝，我们的哺乳动物祖先，为了适应夜行，退化成了二色视觉[6]。
不仅它们眼中的视觉变成了黑白色，甚至就连它们的肤色和毛发都显得非常单调。
长期的夜行性生活，使得哺乳动物祖先演化出更大的眼睛，以及更多的杆状细胞。
在恐龙灭绝的前后，随着演化压力变得大，各支哺乳动物都不约而同的发展出了明毯[7]。
一类是视网膜型明毯（retinal tapetum），例如，负鼠、果蝠，一些原始灵长类。
一类发展出了脉络膜纤维型明毯（choroidal tapetum fibrosum），例如牛、羊、鹿、马等偶蹄目动物。
一类发展出了脉络膜细胞型明毯（choroidal tapetum cellulosum），例如猫科、犬科、鼬科等。
不同动物，往往拥有不同的明毯颜色。
第 1 列：无明毯型→ 鸟类、白化大鼠、花斑大鼠、红袋鼠、猪、恒河猴、人类。
第 2 列：视网膜型明毯→ 鳄鱼、负鼠、果蝠。
第 3 列：细胞型明毯 → 小狗、狗（3 例）、猫、美洲虎、豹。
第 4 列：纤维型明毯→ 小马、马、羊、山羊、牛、鹿、盘羊。
通常，老虎是绿色的。
4个月以下的幼犬呈蓝色，成年呈黄色。
牛羊等反刍动物颜色可能比较复杂，金绿蓝白等多种颜色都有可能。
驯鹿的颜色更是可以随季节变化。
虽然明毯可以帮助这些动物，在光线不足的时候获得优势。
但同时也付出了一个特殊的代价——视力模糊。
这是因为明毯会增加光的散色，从而降低视觉质量。
猫狗的视力清晰程度，都远远逊色于人类。
为什么人类没有明毯？
色彩视觉和视觉的清晰程度，对人类早期灵长类祖先非常重要。
因此，虽然早期原始灵长类也拥有明毯。
但在演化过程中，逐渐消失了。
3000多万年前，在新世界猴和旧世界猴分化之际，X染色体上的视蛋白基因发生了变异，重新发展出了三色视觉[8]。
三色视觉除了方便采集水果外，在繁衍上也起到重要中作用。
除了人类外，狭鼻下目（猕猴、猿类素材）的灵长类发情时，都有着鲜艳的屁股。
三色视觉出现的同一时期，明毯也逐渐消失了。
一些新世界猴还拥有明毯，而旧世界猴和类人猿全都没有了明毯。
在后来的演化过程中，三色视觉和更加清晰的视力，也给早期人类的发展，带来巨大的优势。
甚至从某一种角度来说，明毯的退化，是后来人类获得巨大成功非常关键的一步。
明毯是猫科动物的夜行利器，但为了白天活动的优势，人类祖先却反而把它抛弃了，失去了优秀的夜间视觉。
生物演化很多时候就是这样，不能想要又要，鱼和熊掌不可兼得。
参考
- ^Fritsch, Roland, et al. "Optic-nerve-transmitted eyeshine, a new type of light emission from fish eyes." Frontiers in zoology 14.1 (2017): 14.
- ^Lamb, Trevor D., Shaun P. Collin, and Edward N. Pugh Jr. "Evolution of the vertebrate eye: opsins, photoreceptors, retina and eye cup." Nature Reviews Neuroscience 8.12 (2007): 960-976.
- ^https://www.marist.edu/documents/d/guest/sp24-the-human-visual-system-human-vision-week-1
- ^Vee, Samantha, Gerald Barclay, and Nathan H. Lents. "The glow of the night: The tapetum lucidum as a co‐adaptation for the inverted retina." BioEssays 44.10 (2022): 2200003.
- ^Schwab, Ivan R., et al. "Evolution of the tapetum."Transactions of the American Ophthalmological Society 100 (2002): 187.
- ^Jacobs, Gerald H. "The distribution and nature of colour vision among the mammals." Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society 68.3 (1993): 413-471.
- ^Ollivier, F. J., et al. "Comparative morphology of the tapetum lucidum (among selected species)." Veterinary ophthalmology 7.1 (2004): 11-22.
- ^Fedigan, Linda M., et al. "The heterozygote superiority hypothesis for polymorphic color vision is not supported by long-term fitness data from wild neotropical monkeys." PLoS One 9.1 (2014): e84872.