吃早飯的時(shí)候,你的目光是否曾經(jīng)越過(guò)餐桌,落在爸爸臉部的須茬上,并且忍不住地聯(lián)想到“胡須真奇怪”嗎?
是的,胡須的確不同尋常,但并不少見(jiàn)。事實(shí)上,包括海象和袋熊在內(nèi)的幾乎所有哺乳動(dòng)物都長(zhǎng)有胡須。而且對(duì)于許多動(dòng)物來(lái)說(shuō),科學(xué)家稱之為“觸須”的這種特殊毛發(fā)有著重要的用途。近年來(lái),科學(xué)家的許多研究在揭秘動(dòng)物觸須方面有一些重大和驚喜的發(fā)現(xiàn)。
老鼠、鼩鼱,憑觸須直接接觸獵物
面對(duì)一件物品,人類通過(guò)觸摸判斷材質(zhì)紋理,用抓摸的方法確定形狀,靠擠壓來(lái)評(píng)估硬度。而老鼠則使用觸須來(lái)感知周圍的細(xì)節(jié)。在老鼠的鼻子兩邊,長(zhǎng)著大約30根觸須。世界各地的科學(xué)家通過(guò)多年的研究,揭開(kāi)了老鼠觸須的一些秘密。觸須只需用1/10秒的時(shí)間觸摸物體表面1~3次,老鼠便可以判斷出它的紋理。當(dāng)然,這還不是全部。老鼠的觸須能夠區(qū)分只相差0.3厘米的洞口,可以辨別設(shè)置僅相隔0. 24厘米遠(yuǎn)的標(biāo)桿,能夠確認(rèn)光滑的表面和0.0003厘米深細(xì)槽的區(qū)別。
伊特魯里亞鼩鼱是一種很小的哺乳動(dòng)物,滿臉長(zhǎng)有觸須。一只成年鼩鼱大約重1.8克,不到半茶匙糖的質(zhì)量。然而這種微小動(dòng)物食欲極強(qiáng),為了生存每天需要吃下超過(guò)自己體重的東西。鼩鼱愛(ài)吃蟋蟀,但難以捕捉到。蟋蟀生性機(jī)警,腿的彈跳力十足,動(dòng)作敏捷,只在夜間活動(dòng)。那么,伊特魯里亞鼩鼱如何才能捕獲到足夠的蟋蟀為食呢?
為了一探究竟,科學(xué)家們用伊特魯里亞鼩鼱看不見(jiàn)的紅外光線照亮了現(xiàn)場(chǎng),使用高速攝像機(jī)拍攝它們狩獵的過(guò)程??茖W(xué)家們首先注意到,不管蟋蟀動(dòng)還是不動(dòng),鼩鼱都能輕而易舉地將其抓住,這說(shuō)明鼩鼱不依靠運(yùn)動(dòng)來(lái)探測(cè)獵物。科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),鼩鼱?zhēng)缀蹩偸窃谕晃恢?,即從蟋蟀頭的后面將其逮住。這種精確度給科學(xué)家留下極深的印象,鼩鼱是如何做到的呢?
科學(xué)家們仔細(xì)觀看了鼩鼱慢鏡頭的視頻,原來(lái)鼩鼱在發(fā)起攻擊時(shí),觸須每秒鐘來(lái)回?fù)]動(dòng)20次左右,同時(shí)移動(dòng)頭部,以增加觸須的擺動(dòng)。鼩鼱一遍又一遍地用觸須尋覓,以幫助自己在黑暗中找到蟋蟀。
為了測(cè)試觸須的重要性,科學(xué)家們把它們的觸須減少。首先減少鼩鼱嘴周圍短觸須的數(shù)目,看如何影響它的行動(dòng)。結(jié)果捕獵效果受到影響,蟋蟀的捕獲量減少了大約一半。然而,它仍然能把牙齒準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)獵物,并從頭的后面將其咬住。接下來(lái),科學(xué)家們減少鼩鼱的長(zhǎng)觸須。它咬蟋蟀的精確度隨之大大下降,不是從頭的后面將其咬住,而是全身亂咬一氣,成功率大大降低。據(jù)此,科學(xué)家們得出了結(jié)論:沒(méi)有足夠多的長(zhǎng)短觸須配合,野生鼩鼱難以獲取足夠的獵物。
麻斑海豹,靠觸須感知水的運(yùn)動(dòng)
其他長(zhǎng)有觸須的動(dòng)物也用觸須來(lái)定位獵物,但不像鼩鼱那樣直接接觸獵物,其中之一是麻斑海豹,長(zhǎng)著極敏感的觸須。研究發(fā)現(xiàn),它觸須的神經(jīng)末梢細(xì)胞比老鼠的多10倍。
德國(guó)羅斯托克大學(xué)感官生物學(xué)家沃爾夫·漢克和他的同事們,曾對(duì)一只訓(xùn)練有素的麻斑海豹“亨利”的觸須靈敏度進(jìn)行研究。他們發(fā)現(xiàn),“亨利”的觸須使它在一條假的魚(yú)游過(guò)35秒之后,仍然能夠探測(cè)出它留下的水道痕跡。
不同的魚(yú)在水中會(huì)留下不同的水道痕跡,這種痕跡取決于魚(yú)體的大小、游水的姿勢(shì)和速度的快慢。漢克認(rèn)為“亨利”的觸須還能做更多的事,假設(shè)它可以用觸須“閱讀”信息,決定一條游過(guò)的魚(yú)是否值得追捕。為了檢驗(yàn)這個(gè)假說(shuō),他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)——使用系在電動(dòng)裝置上不同大小和形狀的船槳,每個(gè)船槳如同不同的魚(yú),以自己特定的方式擾動(dòng)水流?!昂嗬蹦懿荒軓乃鼈兏髯缘臄_動(dòng)方式中區(qū)分出不同的船槳呢 ?
開(kāi)始時(shí),他們給“亨利”戴上眼罩和耳罩。在他們使用馬達(dá)裝置在水中移動(dòng)船槳時(shí),它在旁邊等待著。關(guān)掉馬達(dá)后,科學(xué)家把“亨利”的耳罩取下,然后允許它把頭鉆進(jìn)水中,用觸須感覺(jué)船槳留下的水道痕跡。當(dāng)科學(xué)家們以同樣的速度移動(dòng)兩個(gè)不同的船槳時(shí),“亨利”能夠通過(guò)它們留下的水道痕跡加以區(qū)分,察覺(jué)出大小相差3.6厘米的船槳。如果科學(xué)家用不同的速度移動(dòng)船槳,它可以出色地檢測(cè)出相差4.3厘米大小的船槳?!昂嗬蹦芤宰羁斓乃俣茸R(shí)認(rèn)出扁平的船槳,成功率達(dá)到80%。在辨別波浪形和圓柱形船槳時(shí),它有60%的勝算。
“亨利”區(qū)分不同大小、形狀、移動(dòng)速度船槳的高超能力使科學(xué)家們相信,觸須可以幫助海豹在黑暗和渾濁的水中狩獵時(shí),“眼”觀六路,做出明智之選。
睡鼠,用觸須探明前進(jìn)的道路
不是所有的動(dòng)物都用觸須去尋找食物,有一些動(dòng)物的觸須是用來(lái)在黑暗中探路的。通過(guò)對(duì)動(dòng)物觸須作用的研究,科學(xué)家找到觸須有導(dǎo)航作用的線索。
為了了解嚙齒動(dòng)物和其他小動(dòng)物如何不同地使用觸須,英國(guó)謝菲爾德大學(xué)主動(dòng)觸摸實(shí)驗(yàn)室的羅賓·格蘭特教授進(jìn)行了深入研究,研究對(duì)象有至少3個(gè)品種的老鼠和田鼠,另外還有棕色老鼠、榛睡鼠和水鼩。像研究伊特魯里亞鼩鼱的科學(xué)家們一樣,格蘭特教授也使用一個(gè)高速攝像機(jī)捕捉不同的動(dòng)物如何利用它們觸須的情景,然后仔細(xì)觀看慢鏡頭的視頻。她的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),睡鼠每秒鐘向上、向外和向前擺動(dòng)觸須多達(dá)25次。睡鼠能把觸須向前伸展得很遠(yuǎn),這對(duì)夜幕降臨后爬樹(shù)真的很有用,可以審視腳前的區(qū)域,檢查樹(shù)枝縫隙和交叉部位,準(zhǔn)確地感覺(jué)到周圍發(fā)生的一切。