非洲的沙漠里生活著一種毛茸茸的生物,這種像寶可夢(mèng)中的神奇動(dòng)物一樣的小毛球名字叫金毛鼴(Chrysochloridae),是一類有著柔順亮毛的哺乳動(dòng)物,統(tǒng)稱金毛鼴科,金毛鼴科轄下動(dòng)物有金鼴屬、黃毛鼴屬等數(shù)種。
雖然看起來和鼴鼠差不多,名字里也帶有鼴鼠兩字,但事實(shí)上,從基因的角度來看,金毛鼴其實(shí)和土豚的關(guān)系更近一些。不過它身上有一個(gè)特點(diǎn)與土豚完全不同,那就是沒有眼睛。在荒涼的沙漠里,沒有眼睛的金毛鼴鼠是如何生存下來的呢?
不用眼睛,因?yàn)樗鼈冇小绊橈L(fēng)耳”
因?yàn)樯钤谫Y源稀缺、水與食物匱乏的沙漠里,金毛鼴想要獲得自己的食物——白蟻,通常是一件很難的事。在沙漠里,白蟻的聚集地往往很少,而且因?yàn)樯迟|(zhì)松散,不像泥土那么牢靠,所以聚集地不像其他地方可以連在一塊,不同白蟻聚集地相隔很遠(yuǎn)。同樣的,金毛鼴鼠也不可能在沙漠里打隧道,因?yàn)樗矶闯霈F(xiàn)一瞬間就會(huì)崩塌。
蟻群的位置在沙漠分散且稀少只能算難點(diǎn)之一,金毛鼴鼠們的眼睛已經(jīng)退化了,沒了眼睛,根本沒法通過視力來直接看到東西,也不能通過利用太陽的方位來導(dǎo)航。那么,在沒有熟悉的地道,看不見東西的情況下,它們是如何在茫茫沙漠里找到食物的呢?
1997年,生物學(xué)家Peter Narins寫了一篇論文,報(bào)道了一種名為荒漠鼴(Eremitalpa granti)的動(dòng)物身上的奇怪現(xiàn)象。白天,它們會(huì)在沙漠里進(jìn)行“沙泳”,到了晚上,沙地涼快了,就開始在沙地表面尋找食物,而沙地表面一般草叢附近食物更多。盡管它們視力很差,并且沙地里草叢零零星星的,但是在烏漆墨黑的夜晚,這些動(dòng)物卻幾乎可以直接從一片草叢竄到另一片草叢,這引起了Narins的極大好奇。
經(jīng)過Narins仔細(xì)觀察,荒漠鼴并不是埋頭一路直接竄過去的,而是先在沙地里鉆著,鉆一會(huì)就把頭探出沙地幾秒鐘,然后又繼續(xù)前進(jìn)。他注意到,荒漠鼴距離下一簇草越近,探頭的次數(shù)就越頻繁。探頭的目的很明顯是為了定位,但這到底是如何發(fā)生作用的呢?
荒漠鼴在草叢間的移動(dòng)蹤跡
經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的觀察,Narins覺得荒漠鼴是根據(jù)隨風(fēng)擺動(dòng)的草叢發(fā)出的低頻聲音,來判斷草叢的位置的。這種風(fēng)吹草動(dòng)的聲音,響度很低,頻率很低,在人類耳朵里算不上敏感信號(hào)。為了驗(yàn)證自己的想法,Narins做了一個(gè)試驗(yàn),他在一個(gè)圓形的試驗(yàn)場(chǎng)周圍均勻放置了8個(gè)音響,并讓音響發(fā)出響度只有4分貝(dB)的低頻聲音,然后,把荒漠鼴放到試驗(yàn)場(chǎng)地觀察它的行動(dòng)。
鉆到沙地里的荒漠鼴
4dB是什么概念?大概就是比遠(yuǎn)處的沙沙聲還要再小些。這么小的頻率,荒漠鼴可以感知到嗎?
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在低頻音響發(fā)出聲音的時(shí)候,荒漠鼴會(huì)朝向聲源移動(dòng)。也就是說,荒漠鼴擁有可以探測(cè)到低頻低響度信號(hào)的能力,哪怕是輕風(fēng)劃過的聲音也能被感知。
實(shí)驗(yàn)中,荒漠鼴處于場(chǎng)地的中間位置,三個(gè)音響會(huì)發(fā)出低頻信號(hào),荒漠鼴會(huì)向聲源移動(dòng)。
“順風(fēng)耳”如何探測(cè)低頻信號(hào)
金毛鼴,包括荒漠鼴,具有一個(gè)不為人知的屬性。這些神奇的動(dòng)物有著不同尋常的耳朵,耳朵中有一組叫作聽骨鏈的小骨,用于將鼓膜感受到的聲波傳入內(nèi)耳。從解剖學(xué)上來看,金毛鼴的中耳的聽骨鏈包括砧骨、錘骨和鐙骨,其中旋轉(zhuǎn)的錘骨頭部大大增大。
下圖是荒漠鼴a和金鼴b(不是金毛鼴,生活在有土地的地方)的錘骨對(duì)比,兩者的差異顯而易見,荒漠鼴錘骨比金鼴大了好幾倍。
這塊錘骨占了荒漠鼴總體重的0.1%,這個(gè)數(shù)字聽起來似乎并不多,但如果做了對(duì)比,你就知道這到底有多重了。對(duì)于同樣大小的老鼠,這個(gè)數(shù)字只有0.001% ,而對(duì)于人類,這個(gè)數(shù)字是0.00008%!現(xiàn)在你知道荒漠鼴頭里這塊骨頭有多重了吧。
一些研究者認(rèn)為,這塊錘骨之所以那么大,可能是為了聽到低振幅、低頻率的聲音。因?yàn)殄N骨變大變重,隨之的慣性也會(huì)增加,其重心也發(fā)生了改變,相對(duì)于其他動(dòng)物來說,更容易偏離旋轉(zhuǎn)軸。當(dāng)?shù)皖l聲音傳入荒漠鼴的耳朵時(shí),頭骨可能會(huì)在低頻下跟錘骨一起動(dòng),錘骨相對(duì)位置幾乎保持不變,頭部指向性地?cái)[動(dòng),讓它獲取了發(fā)出低頻聲音的位置。根據(jù)一些其他科學(xué)家做的研究計(jì)算,金毛鼴中耳小骨的傳導(dǎo)頻率最高約在200-300赫茲。
Narins在對(duì)荒漠鼴進(jìn)行觀察后,他認(rèn)為荒漠鼴是利用了能探測(cè)到低頻聲音的能力,感知到了隨風(fēng)擺動(dòng)的草叢的位置。具體來說,就是當(dāng)?shù)皖l聲音傳入荒漠鼴的中耳時(shí),頭部會(huì)跟著一起動(dòng),這時(shí)候荒漠鼴就會(huì)往震源方向移動(dòng),越接近震源,感知到的信號(hào)也越強(qiáng)。這也是為什么當(dāng)足夠近的時(shí)候,荒漠鼴會(huì)頻繁探頭,就是為了更精準(zhǔn)地定位白蟻的所在位置。
上帝在給你關(guān)上一扇門的時(shí)候,還會(huì)打開一扇窗。失去眼睛的金毛鼴擁有了非凡的聽覺感知能力,這是其他動(dòng)物所沒有的,也成為讓它們能夠生存下去的看家本領(lǐng)。