你絕對想像不出世界上還會有這種怪物:細(xì)細(xì)的前肢上長著巨大的爪子,尖尖的黑臉正中有一團(tuán)鮮紅的玩意兒,像是盛開著一朵鮮花,又像是鑲嵌了一顆星星……
其實(shí)你完全不必害怕這個(gè)“外星物種”,它的名字叫星鼻鼴(star-nosed mole),那個(gè)像星星的東西就是它的鼻子——丑是丑了點(diǎn)兒,但靈敏得無以倫比。星鼻鼴個(gè)頭很小,體重一般為50克,比小老鼠大不了多少。它們生活在美國東北與加拿大東部的濕地里,屬于哺乳動(dòng)物的食蟲目。星鼻鼴的新陳代謝很快,總是一副饑腸轆轆的模樣,胃口奇大的它必須要找到足夠的獵物,才能度過寒冷的北國冬天。
和其它鼴鼠一樣,星鼻鼴愛在土壤中尋覓蚯蚓,不過它還會在濕地營養(yǎng)豐富的泥巴中取食多種昆蟲,也會潛到渾濁的水底把獵物給揪出來。每當(dāng)這個(gè)時(shí)候,它的“星鼻”便可以大顯神通了。不過你可別以為這顆“星星”就是個(gè)嗅覺奇佳的鼻子,事實(shí)上,它不是什么嗅覺系統(tǒng),也不是用來捕捉食物的第三只手,而是一個(gè)無比敏感的觸覺器官。
靠近星星看仔細(xì)
這顆“星星”到底是什么樣子?很多人會以為它是由許多觸覺器組成的,這兒一點(diǎn)那兒一些地散布在皮膚上。但在掃描式電子顯微鏡下,你可以看見,這顆“星星”沒有皮膚之類的組織,而是完完全全由感覺器官構(gòu)成,就好像人類眼睛的視網(wǎng)膜一樣。圍繞在鼻孔周圍的是22條肉質(zhì)的附器,這些附器由名為“艾瑪氏器”的微小隆起物聚集而成,而每個(gè)艾瑪氏器又是由一整批傳遞各類觸覺訊號的神經(jīng)構(gòu)造所組成的。
雖然星鼻表面積不超過1平方厘米,卻擁有2.5萬個(gè)以上的艾瑪氏器,共有10萬條以上的神經(jīng)纖維支持這些感覺器。你可以想像,這顆“星星”將有多么靈敏!
的確,星鼻移動(dòng)起來非???,快得無法用肉眼看清楚。借助于高速照相機(jī)可以發(fā)現(xiàn),它每秒鐘碰觸的地方超過12個(gè)。星鼻鼴便是通過星鼻的快速碰觸來掃描周圍環(huán)境的,其結(jié)果是:在短短1秒鐘之內(nèi),它可以找到并吃下5個(gè)不同的獵物!
像眼睛一樣運(yùn)作
比速度更為驚人的,是星鼻鼴使用這個(gè)星鼻的方式。正如我們以眼睛掃描外部世界,星鼻鼴在地道里穿梭時(shí),也持續(xù)移動(dòng)星鼻來“掃描”它的世界。它們用22個(gè)附器來快速探測大范圍的空間,而一旦碰上它們有興趣的地方,就會調(diào)整星鼻的位置,讓其中一對附器進(jìn)行詳細(xì)探查。
人類有視覺的中央窩,星鼻鼴則有觸覺的中央窩,就位于嘴巴上方的第11號短附器上。就像視網(wǎng)膜中央窩,星鼻的這個(gè)部分擁有密度最高的感覺神經(jīng)末梢。此外,星鼻快速運(yùn)動(dòng)、移動(dòng)觸覺中央窩的位置來對準(zhǔn)目標(biāo)物體,也類似視覺系統(tǒng)的跳視。
相似性還不止于此。我們的視覺系統(tǒng)中,不僅僅是眼睛的運(yùn)動(dòng)繞著高分辨率的中央窩而打轉(zhuǎn),大腦也有同樣的特性,將大部分力氣花在處理視界中央部分的訊息上。哺乳動(dòng)物的感覺系統(tǒng)處理訊息時(shí)有點(diǎn)像繪制“地圖”:視覺區(qū)包含視網(wǎng)膜的地圖,聽覺區(qū)提供耳蝸的地圖,觸覺區(qū)則包含體表的地圖。而星鼻鼴的感覺系統(tǒng)所描繪的地圖,堪稱一絕。
繪制觸覺地圖
如果把星鼻鼴的大腦皮質(zhì)地圖與星鼻附器的大小加以比較,你會發(fā)現(xiàn),第11號附器是星鼻上最小的附器之一,但在皮質(zhì)上的表現(xiàn)區(qū)域卻最大。這是“皮質(zhì)放大”的典型例子:感覺器官表面上最重要的部分,在腦中也占最大的區(qū)域,不管這個(gè)感覺區(qū)在動(dòng)物身上的實(shí)際大小如何。
如果沒有這樣的中央窩處理系統(tǒng),情況會怎樣呢?你也許會想:如果我們的整個(gè)感覺系統(tǒng)都裝配成高分辨率的接收器,也許我們就不用不斷移動(dòng)眼珠,星鼻鼴也不用把星鼻掃來掃去了,那樣會多么方便!但別忘了,如果真是這樣,我們將需要一個(gè)超級大腦,還要有一堆傳輸訊號到腦中的神經(jīng)。猜一猜假如整個(gè)視網(wǎng)膜的分辨率都與中央窩一樣,人腦會比現(xiàn)在大幾倍?至少50倍!你的頭可連門框都過不去了。
因此,把腦中大部分運(yùn)算資源交給感覺系統(tǒng)的小部分,然后像聚光燈般移動(dòng)那個(gè)小部分來解析環(huán)境中的重要訊息,才是最有效率的方法——在小小的星鼻鼴身上,你是否再次感受到了大自然的神奇?