潘浩宇

在人類歷史的長(zhǎng)河中的大部分時(shí)期，動(dòng)物的感觀對(duì)人類來(lái)說(shuō)完全是個(gè)謎。釋迦牟尼和亞里士多德各自準(zhǔn)確地把感觀分成了五類：視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)和觸覺(jué)，但至于這些感觀如何工作的，囿于科技手段和知識(shí)的缺乏，無(wú)人知曉。到16世紀(jì)，人們使用了一個(gè)模糊的概念——生命力，來(lái)表示從感覺(jué)器官進(jìn)入大腦的東西。

轉(zhuǎn)折始于顯微鏡的出現(xiàn)。

發(fā)現(xiàn)受體細(xì)胞

——信息的接收器

顯微鏡發(fā)明后，科學(xué)家終于能夠以前所未有的方式探索人和動(dòng)物的身體。科學(xué)家們能夠直觀地看到感覺(jué)器官的內(nèi)部構(gòu)造，眼球是他們探索感官的開(kāi)端。列文虎克作為顯微鏡先驅(qū)，于18世紀(jì)20年代首次觀察到了眼球背后的視桿細(xì)胞和錐狀細(xì)胞，這些都是眼睛感受光線的接收器。不過(guò)，一直到1834年才由德國(guó)解剖學(xué)家馬克斯·舒爾策對(duì)眼睛的細(xì)胞構(gòu)成進(jìn)行了描述，詳細(xì)說(shuō)明了視網(wǎng)膜上大量視桿細(xì)胞和錐狀細(xì)胞的情況。

舒爾策是一個(gè)天才的解剖學(xué)家，他研究貓頭鷹、鼴鼠、蝙蝠和刺猬這些夜行動(dòng)物的視網(wǎng)膜，發(fā)現(xiàn)它們的錐狀細(xì)胞比人類少，而桿狀細(xì)胞則比較多；他由此推斷，桿狀細(xì)胞用來(lái)在昏暗的空間中感受光線，而錐狀細(xì)胞則用來(lái)感受顏色。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于當(dāng)時(shí)的感觀研究而言是一次飛躍：原來(lái)身體上有不同的細(xì)胞來(lái)接收不同類型的感觀信息，這些細(xì)胞被統(tǒng)稱為“受體細(xì)胞”。

后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn)，所有哺乳動(dòng)物的眼球上都有桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞，因?yàn)樗鼈兣c人類都由恐龍時(shí)代的同一祖先進(jìn)化而來(lái)——一種體型較小、外形類似獾的原始有蹄獸。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，這種感覺(jué)系統(tǒng)在所有哺乳動(dòng)物身上留下來(lái)了，只是有所改進(jìn)。因此，人類與動(dòng)物的視覺(jué)器官都是以相同的方式工作：受體細(xì)胞接收到光子，形成電信號(hào)發(fā)送至大腦，讓我們“看見(jiàn)”。嗅覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)也與此類似。

通過(guò)顯微鏡分析各種動(dòng)物體內(nèi)的受體細(xì)胞的數(shù)量，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)人類的感觀系統(tǒng)配置與其他動(dòng)物相比其實(shí)很低調(diào)。例如，狗約有40倍于人類的嗅覺(jué)受體細(xì)胞，在某些種類中甚至達(dá)到了大約3億個(gè)，而人的嗅覺(jué)細(xì)胞只有大約500萬(wàn)個(gè)。因此，狗可以通過(guò)嗅覺(jué)偵察毒品、癌細(xì)胞、臭蟲蛋和TNT。令人意想不到的是，蜜蜂也有如此靈敏的嗅覺(jué)。2014年，法國(guó)和克羅地亞的科學(xué)家飼養(yǎng)了一群“嗅探蜂”，訓(xùn)練它們將炸藥的氣味和糖相互關(guān)聯(lián)，然后幫助企業(yè)在巴爾干半島尋找礦脈和地雷。

然而，即使像狗和蜜蜂這么出色的嗅覺(jué)，與鯊魚相比，就是小巫見(jiàn)大巫了。有些種類的鯊魚可以聞到海水中百萬(wàn)分之一濃度的血，并以此為線索追蹤血液濃度最高的地方，找到獵物，完成捕獵行動(dòng)。

許多動(dòng)物都使用信息素，蠶蛾醇就是其中之一。1959年，蠶蛾醇被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，化學(xué)制劑公司便將之用在農(nóng)作物害蟲防治上，減少農(nóng)藥的使用。把高濃度的蠶蛾醇噴灑到農(nóng)田里，使雄成蟲一直處于高濃度的性信息素包圍之中，以致無(wú)法定向找到雌蟲交尾，從而減少了下一代幼蟲的產(chǎn)生。

發(fā)現(xiàn)動(dòng)物超感能力

——從蝙蝠開(kāi)始

當(dāng)生物學(xué)家們對(duì)受體細(xì)胞了解越來(lái)越透徹時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)蝙蝠另有高招。蝙蝠的眼睛太小，不能看清目標(biāo)。然而，它卻可以在夜間飛行，并且在飛行過(guò)程中捕食蛾子或蚊子。蝙蝠的超感秘密在20世紀(jì)40年代初由美國(guó)生物學(xué)家唐納德·格里芬和羅伯特·加蘭博斯揭開(kāi)：蝙蝠可以發(fā)射超聲波，并根據(jù)回聲繪制一張3D地圖。格里芬將這一能力命名為“回聲定位”。從此，人類意識(shí)到，動(dòng)物能夠用人類所不具有的能力來(lái)感知這個(gè)世界。

格里芬與他的同事一起仔細(xì)研究和描述了蝙蝠的回聲定位系統(tǒng)如何獵食、如何在飛行途中分辨獵物種類，甚至如何感受到獵物在水面蕩起的漣漪。而這類研究成為了一門新的學(xué)科：神經(jīng)行為學(xué)。在神經(jīng)行為學(xué)的拓展下，人們發(fā)現(xiàn)，使用回聲定位系統(tǒng)的動(dòng)物遠(yuǎn)不止蝙蝠一種，齒鯨、海豚、鼩鼱和某些種類的鳥類，如洞燕和油鴟都具有聲納探測(cè)能力。甚至有跡象表明，失明的人類也會(huì)使用這樣的技巧：讓舌頭發(fā)出喀噠聲，人體回聲定位器可以聽(tīng)到并運(yùn)用回聲定位自己的路線。

除了回聲定位，神經(jīng)行為學(xué)家在最近的幾十年里還發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物許多其他的超級(jí)感觀，例如，蜜蜂能夠看見(jiàn)光中的紫外線光譜；鯊魚和海豚可以偵測(cè)到獵物發(fā)出的電流；鳥類可以根據(jù)地球磁場(chǎng)的磁力線導(dǎo)航，飛越數(shù)萬(wàn)千米進(jìn)行遷徙；家畜可以自覺(jué)地按南北方向排列隊(duì)伍；許多種類的蛇可以偵測(cè)到溫血?jiǎng)游锇l(fā)出的紅外線輻射；蜘蛛可以通過(guò)外骨骼的應(yīng)力傳感器感覺(jué)外界的震動(dòng)，并根據(jù)不同的震動(dòng)類型判斷危險(xiǎn)或獵物；魚可以感受到水浪的壓力，并根據(jù)壓力信息調(diào)整自身浮力。

神經(jīng)行為學(xué)為我們打開(kāi)了動(dòng)物感知的另一片天地，同時(shí)有更多超級(jí)感觀等待著我們?nèi)グl(fā)掘。