动物感知靠秘技

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  猫的胡子是一种特殊的触觉器官,它伸展的面积与猫的身体一样宽,这就能使它在黑暗中探测路径,摸清自己的身体是否可以通过洞口。
  
  鼹鼠的星鼻
  
  在加拿大曼尼托巴的北方森林,生活着一种奇特的生物,它像是那种从飞碟里现身,向好奇的地球人代表问候的生物。如果要在动物王国中评选明星的话,星鼻鼹一定会以它奇形怪状的鼻子胜出,它那像章鱼触须一样的鼻子非常独特。星鼻鼹的这套装备是很出色的,因为它的鼻子周围有22条肉质的触须环绕成一圈,当它在自家环境间穿梭时,它的触须能以闪电般的速度找到沼泽、湖底和小河深部的食物,它的鼻子常因快速颤动而让人无法看清。这些触须末端有一串称为爱默氏器的细微神经末梢。这些神经末梢的排列十分致密,以致可以与触须一起,共同来识别洞穴中的空气碰到障碍物而产生的气流方向和压缩波方向。如果夜晚它要出来时,就以触须来试探洞穴外面的空气。星鼻鼹属于哺乳动物的食虫目,这类生物新陈代谢极快,随时饥肠辘辘,所以这胃口奇大的小小星鼻鼹必须要能找到足够的猎物,以度过寒冷的北国冬天。它们生活在湿地的浅层地道中,猎食的环境涵盖地下及水下。
  当一只星鼻鼹鼠在泥土中遇到一只昆虫时,它会迅速地咬住这只虫子。但是这种瞎眼的啮齿类动物又是如何区分一只蚂蚁和一粒松子的呢?答案就蕴藏在一种名为爱默氏器的蜂窝状细胞组上。这种细胞组就长在星鼻鼹鼻子的边缘处。自19世纪以来,这种细胞的作用就一直令科学家困惑不已,但从星鼻鼹鼠的行为中还是能找到一丝线索。这种啮齿类动物会用鼻子碰触自己不熟悉的东西。现在,科学家通过显微镜对星鼻鼹这种器官的研究结果发现,这种细胞组中聚集着大量类似超灵敏指尖的热感神经。因此,星鼻鼹的生活准则可能非常简单:如果这东西摸起来很好,那就吃掉它。
  它通过鼻子观察世界,每次只能搜索一平方厘米。它就像分辨盲文地图那样,探索着地道,在泥土和草根交织的地域寻找只有几毫米大小的蚯蚓和昆虫。实际上,它的鼻子发挥着眼睛的功能,只是它被用来分辨物体的质地。只有进入微观世界,才能了解它的工作机理。鼻子的每个触手表面都覆盖着几千个细小的颗粒,一次可以探测600块针尖大小的区域。受到挤压后,它们能向大脑传送土壤的三维图像。位于中央的触手尤其灵敏,就像一座瞭望台,可以从一堆沙土里探测到一个盐粒,它能发现身长小于半厘米的生物。周围的触手用于探测,然后用位于中央的触手加以确认,最后一口吞下猎物。进食时,鼻子紧贴着地面。这样位于中央的触手就不会遗漏零星的战利品。只有当鼻子接触地面时,触觉才会发生作用。每次它只能形成一副图像。鼹鼠移动时,形成了隧道的三维图像——草根像输油管一样粗大,沙粒变成了巨石,而微小的生命就像张牙舞爪的怪兽,一条蚯蚓的轮廓就像霓虹灯那样的清晰。可只有接触后,鼹鼠才能发现它的存在。
  
  鳕鱼有侧线
  
  鳕鱼是生活在海底的最普遍的一种鱼,它的头部具有显著突起的小管道,其内部包含着长长的侧线感觉器官。虽然这种鱼的眼睛是鱼类中最灵敏的,但它们大部分时间生活在深水中,那里光线极其阴暗,很可能它们是依靠侧线系统来获得食物,并探测微小水流或电流所产生的波动。因为在深海区域,一则水本身不会流动;二则许多深海鱼的侧线器官能探测18米以外各种鱼的游动、吃食物和水经过鳃或嘴时的活动。当这些灵敏的器官像小细胞垫一样突出在皮肤外时,都有一根纤毛,它们可以记录低频振动和由其他鱼活动引起的水流压力:对电流有反应的感觉器官也可能位于小管道中。
  鱼的触觉感受器就像味觉感受器一样,在身体的某些部位分布得最密,而在整个体表较为稀疏。鱼的侧线器官多半集中在头部。如果把鱼的嘴、眼、鳃和鳍都露在外面,而用塑料罩盖住鱼头其他部分,这些鱼就探测不出水的振动,甚至互相碰撞。这个实验结果也说明了鱼在密集的鱼群中游动时,由于使用侧线系统,每条鱼能对周围鱼的运动所产生的水压发生反应,所以即使在队伍改变航向时也不会互相碰撞,使整个鱼群始终保持着原来的队形。组成这么一个坚强的鱼队,是4000多种鱼的一种习性。显然,这是为了减少掠夺者对个体鱼所造成的危险,因而在黑暗中,捕到的鱼总是一大群,而不是零零星星的几条。
  由鱼尾或鳍的活动所引起的声波很快地在水中传播,每秒大约1500米。这就意味着,当鱼的侧线系统收集到低频振动的一瞬间,就能感觉到旁边有其他鱼的存在或正朝着它游过来。侧线系统的作用也有一点像蝙蝠的回声定位系统。鱼本身在水中的活动也引起很小的声波向四周传播,当这声波碰到一个物体或其他的鱼类时就反射回来,侧线系统既能记录到反射回来的声波,又能记录到鱼自身的运动和速度。
  除少数种类外,鱼的眼睛是很不灵敏的,所以它们需要用灵敏的侧线系统来装备。已经知道的有些盲鱼有非常发达和具有极高效率的侧线器官,然而所有的鱼类,甚至那些生活在水面附近的鱼,夜间都得依靠它们的侧线系统。用这种方式感知周围事物的鱼也能察觉渔船上钓鱼者的活动。尤其是对金属船的反应更为明显,因为这些船经常发出叮叮的响声和振动声。当钓鱼人在池塘边或附近的岩石上走动时,池塘里的鱼也能感觉到他们脚步的振动。
  
  毒蛇红外器
  
  有些蛇的头上具有特殊的热敏感器官,它对温度十分敏感,以致可以记录到0.001℃的温度变化,而反应速度不超过0.1秒。因而只要是温血动物,通过这种蛇的所在地就一定会被它们发觉,有时还会受到蛇的袭击。我们知道,凡有这种器官的蛇,大多数是有毒的蛇,在它的嘴的上方每边都有一个非常明显的大颊窝。这些蛇在漆黑的夜里总是盘绕起来,但是从不失去其攻击的能力。据我们所知,这些蛇也没有听觉:它们只能感觉到由地面传来的振动。据统计,具有颊窝的蛇有6个属,超过80种,少数产于亚洲和马来西亚,其余约50种生活在美洲。
  所有的响尾蛇是典型的有毒蛇,此外还有食鱼蝮、铜头蝮、能长到3.6米的可怕巨蝮和矛头蝮。除了有两种原始的和在黄昏时开始活动的穴蝰和夜蝰以外,在白天它们的瞳孔全都呈垂直的缝,以保护高度灵敏的视网膜。事实上,这些蛇都有出色的夜间视觉,但是,当灵敏的视觉不起作用时,即使是在完全黑暗的情况下,红外线器官也足以使它能捉捕猎物。
  颊窝对超过蛇本身温度的一切温度变化都非常敏感,甚至对空气流动也很敏感。这个器官下陷甚深,在能带动毒牙的可活动的上颌骨上形成一个较大的凹陷。巨蝮的这个凹陷特别大。在颊窝中有一层紧绷在其壁之间的薄膜,当热量到达颊窝时,里面的空气就膨胀,使这些膜发生轻微偏斜,偏斜的程度与温度升高的数值有关。这样就刺激了颊窝与脑联系的丰富神经末梢,从而对面部和牙齿的感觉产生反应。目前对蛇的颊窝灵敏度已能测量,但对其机制还不完全了解,在其他动物身上还没发现对温度有这么高的敏感性。有人用响尾蛇做实验证明了颊窝的这种功能。用一个装着温水的气球朝着响尾蛇移去,或者经过它的附近,可以发现当气球离它还有一段距离时,蛇就立即向气球发动攻击。但蛇对装着冷水的气球却毫无反应。
  虽然响尾蛇的颊窝与尾部发出的咔嗒咔嗒响声没有明显的联系,但有趣的是,只有具有颊窝的毒蛇其尾部才有这种响声。这种声音是响尾蛇尾部的一个类似警报器的结构所发出的。而其他有颊窝的毒蛇不一定都有响尾,但也尽力模仿这种声音。如铜头蝮在发怒或陷入绝境时,就振动尾巴发出沙沙的响声。巨蝮也以同样的方式活动。可见,只有响尾蛇是真正发出响声的唯一的毒蛇。
  其他各种有颊窝的蛇对热也很敏感,但这些颊窝所在的部位不同。蟒蛇的唇窝在下嘴唇边沿和头的正面,它似乎是和响尾蛇面部的颊窝以同一种方式对温度产生反应。这些蛇老是盘绕着,当其他动物出现时,即使产生轻微的振动,也会传递到它的全身,然后,用热感受器确定这些动物的精确位置来进行攻击。
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