一个没有进化出视觉的生物，可以意识到光的存在吗？ 第1页

一句话回答这个问题的话，就是生物不需要视觉也能感受光，毕竟光感受器的诞生比视觉系统早太久。

细菌，植物都没有视觉系统，但是它们也能感受光。

图1，光合细菌会在相应波长的光下聚集，这些波长对应其光系统的吸收峰，注意红外区也有吸收。

图2，光合细菌在光照下的定向菌落移动。

要详细回答这个问题，得从分子层面上了解生物是如何感受光的。从机制上来讲，有这么三种感光分子机制：

1）利用视黄醛等分子的顺反变化来感光。

图3，视黄醛循环。视黄醛在光照下会进行异构，由11-顺式变成全反式，激活视紫红质，下游信号由G蛋白偶联。还有其他分子可以在光照下发生构象变化，达到感光的作用。

2）利用黄素的光化学反应来感受光。

图4，黄素结合蛋白也是一大类的感光蛋白。主要机理是黄素可以在光照下进行氧化还原反应，可以和蛋白上的半胱氨酸残基结合，导致整个蛋白构象变化，以此来感光。

3）利用维生素B12的配体分子光解的性质来感受光。

图5，B12的卟啉环上方配体会被光解（左），导致蛋白整体结构和黑暗情况下（右）不同，以此来感光。这个机制最近才被发现，比较新。

这些感光分子下游都会有一系列的诸如动作电位产生，转录调控，鞭毛运动等机制来应对感受到的光。对于早期生命来说，强烈的阳光照射是致命的，所以为了生存，进化出一套感光机制是必要的。稍后期一些，光合细菌进化出了利用光来产能的机制，而地球上的昼夜变化导致的光周期性有无也要求细菌在有光和无光时候调整自己的代谢途径，以更好生存。总的来说，对光的感受的需要在视觉出现前很久就有了。

另一个方面，生物也进化出了不一样的彩色视觉机制。人类利用不一样的感光细胞感受不同波长的光，但是近期的一篇文章指出，头足类会利用不一样的瞳孔结构，把不一样波长的光线投射到视网膜上不同的区域，用这种空间上的分离达到用一种感光细胞就能分辨颜色的效果。

这个答案没有直接回答能否“意识”到光的存在，因为我觉得“意识”是个比较玄学的内容，从哪个层级的生物才开始有意识？能对光做出反应的简单神经回路算不算“意识”到光？这些问题并没有明确的答案，所以在这里还是不讨论了。

参考文献有时间再列好了......

红外线测温仪

1800年，英国物理学家赫胥尔在研究各种色光的热量时，有意地把暗室中唯一的窗户用木板堵住，并在板上开了一条矩形的孔，孔内装一个分光棱镜。当太阳光通过这个棱镜时，便被分解成彩色光带。在试验中，他突然发现一个奇怪的现象：放在光带红光外的温度计，比室内其它温度计的指示值都要高。 经过多次试验，这个所谓含热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是赫胥尔宣布，太阳发出的光线中除可见光外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧，因而叫做红外线。

紫外线是怎样发现的

1801年，里特在研究太阳光谱时，想要了解太阳光分解为七色光后到底有没有其它看不见的光存在。当时他手头正好有一瓶氯化银溶液。人们当时已知道，氯化银在加热或受到光照时会分解而析出银，析出的银由于颗粒很小而呈黑色。这位科学家就想通过氯化银来确定太阳光七色光以外的成份。他用一张纸片醮了少许氯化银溶液，并把纸片放在白光经棱镜色散后七色光的紫光的外侧。过了一会儿，他果然在纸片上观察到醮有氯化银部分的低片变黑了，这说明太阳光经棱镜色散后在紫光的外侧还存在一种看不见的光线，里特把这种光线称为紫外线。

首先证实无线电波的人--赫兹

赫兹还用1.5米高重500千克的大块沥青做成三棱镜，让电磁波通过，和光一样电磁波也发生折射。他测得最小偏向角为22°，三棱镜的顶角是30°，由此算出沥青对电磁波的折射率是1.69。他还用“金属栅”显示了电磁波的偏振性。