除了視覺外,動物界還有那些用來感知周圍世界的奇妙能力?

就是比如有些是用紅外線,有些是利用聲吶


介紹一個——星鼻鼴鼠(Condylura cristata)。

這是一種只分布在北美的小型鼴鼠(體重約50克,大約是小鼠的2倍),終日生活在濕地的淺層地道中,以各種小型的無脊椎動物、水生昆蟲、蚯蚓及軟體動物為食。因為新陳代謝旺盛,星鼻鼴鼠需要不斷地尋找獵物進食,以度過寒冷的冬天。

▲星鼻鼴鼠(Condylura cristata)(Star-nosed Mole Facts | Anatomy, Diet, Habitat, Behavior)

然而這種小動物雖然長著一雙小眼睛,也有視神經,但實際上幾無用處,在地下這種不見天日、全是黑暗的環境下,它的眼睛其實已經接近全盲(Functional Blind)

▲星鼻鼴鼠(Condylura cristata)(Is This the World"s Weirdest-Looking Killer? | World"s Deadliest)

▲星鼻鼴鼠繪圖(參考文獻 [1])

但事實上,它卻又是地底下的捕食王者。

這一切,全有賴於它神一樣的鼻子。當然,鼻子的嗅覺是一方面,更令人稱奇的是這個小動物是利用這個鼻子來觸摸整個世界的

在它的鼻子周圍長著22個肉質附器(fleshy appendages)(一邊11個),就像觸手一樣圍繞著它的鼻子,儼然一顆粉紅色的肉質星星鼻子,所以它的名字——星鼻鼴鼠(star-nosed mole)——也就由此而來。

▲星鼻鼴鼠的星星鼻子(參考文獻 [2])

▲星鼻鼴鼠的星星鼻子(Inside the Bizarre Life of the Star-Nosed Mole, World"s Fastest Eater)

在這個星星鼻子上,密密麻麻的分布著大概有25000個直徑約為60微米的乳頭狀凸起,稱為艾默氏器(Eimer』s organs),這是一種在鼴鼠中特有的感受器

每一個艾默氏器包括了三種不同的感受器:有感受振動覺的環層小體(laminated corpuscle),有感受壓覺的梅克爾細胞(Merkel"s cell)(上述兩者在哺乳動物中都十分常見),還有一種鼴鼠特有的感受器處理輕觸覺和痛覺。

▲艾默氏器(左)及其內部結構(右)(從下往上):環層小體(a)、梅克爾細胞(b),及處理輕觸覺和痛覺的特有感受器及其纖維(c)(參考文獻 [1])

要知道,星鼻鼴鼠的星星鼻子整個展開的直徑也不過1厘米,在這不到1平方厘米的空間內連接了將近10萬根神經纖維(有髓軸突),對比人類一個手掌這麼大,也就只有1萬7千根神經纖維與其中的觸壓覺感受器相連。

可想而知,星鼻鼴鼠的鼻子該是多麼的靈敏(這裡指的是觸覺的靈敏)

再加上其本身活動的迅速,星星鼻子每秒鐘觸碰的地方超過12個,只需1秒鐘就可以感受並吃掉5個不同的獵物。

▲星鼻鼴鼠在進行地毯式搜尋(Is This the World"s Weirdest-Looking Killer? | World"s Deadliest)

除了觸覺之外,星鼻鼴鼠的鼻子還有一個絕招,那就是能夠嗅到水中獵物的氣味

之前也說道,星鼻鼴鼠在潮濕的地道里生活,這些地方通常都瀕近池塘、湖泊或者窪地,所以它們也會經常需要游到水中去尋找獵物。

研究人員發現,在水裡搜尋獵物的時候,星鼻鼴鼠可以不斷地從鼻孔中呼出氣泡,然後再吸回去。氣泡一旦接觸到獵物,其本身的氣味分子自然就會擴散到氣泡中,星鼻鼴鼠自然也就能感受到。

▲星鼻鼴鼠在水中(參考文獻 [3])

研究人員設計了一個雙向水通道,在其中一端放進了星鼻鼴鼠最愛的食物——蚯蚓,隨後讓星鼻鼴鼠去選擇穿行,結果發現正確的幾率高達85%(70%-100%之間)。然而使用格網將氣泡進行阻隔,結果發現,星鼻鼴鼠的選擇正確率大幅下降,接近瞎蒙——也就是50%。

▲星鼻鼴鼠在水通道中(參考文獻 [3])

▲雙向水通道(參考文獻 [3])

就是這樣一種神奇的能力,使得星鼻鼴鼠成為了「世界上行動最為迅速的哺乳動物獵食者」

還想了解更多,參考文獻裡面都有~

參考文獻

[1] Catania K C. The nose takes a starring role[J]. Scientific American, 2002, 287(1): 54-59.

[2] Sawyer E K, Catania K C. Somatosensory organ topography across the star of the star-nosed mole (Condylura cristata).[J]. Journal of Comparative Neurology, 2016, 524(5):917-929.

[3] Catania K C. Olfaction: underwater"sniffing"by semi-aquatic mammals[J]. Nature, 2006, 444(7122): 1024-1025.

[4] Marasco P D, Catania K C. Response properties of primary afferents supplying Eimer"s organ[J]. Journal of Experimental Biology, 2007, 210(5): 765-780.

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蛇靠信子,靠紅外

蝙蝠靠聲波

海豚,鯨類很多是靠聲波


如果定義「看不見」意思是電磁波感應功能很低或者直接沒有,那就看觸覺、嗅覺、聽覺、微電流、磁場、或量子尺度的物理效應。

觸覺方面,必然要有極多分叉而纖細的感受器官,例如節肢動物的腿毛、粘菌自行分叉。

嗅覺方面,必然要有大量的氣體分子感受器和足夠大的接受表面。

聽覺方面,超聲波或者次聲波的接受器官要發達,不少夜行性蝙蝠都是如此,深海中的鯨豚類也可以看作如此。

微電流的應用,最出名的就屬鯊類了,他們頭部有一圈極其敏感的電流感受器,可以通過海水裡的電流感受海洋世界的物體移動。

磁場方面,許多遠程遷徙動物都有,比如腦部的某些組織富含磁性物質和腦神經的電化學反應有活躍的互動,因而使相關動物感到地磁指引,至於有哪些是瞎眼的,就不知道了。

利用量子尺度效應感受世界的,這種東西地球上恐怕還沒有。。如果植物向光性算的話。。(本質上感應世界的所有感官都是量子效應的宏觀體現)不過那又和可見光扯到一起了


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