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神奇的動物感官世界

2012-04-29 00:00:00
科學大眾·小諾貝爾 2012年9期

人們眼前的世界,已經夠絢爛的了,但是在一些動物眼里,人類的目光所及,簡直就太單調了。比起動物王國里進化出的超群的感官,人的感官只讓我們看到世界的一角。下面就讓我們一起走進動物的感官世界,窺探那些我們遺失的美好。

蜜蜂:能看見紫外線

一只小蜜蜂飛進花園,它眼中的世界卻不是你我所看到的樣子。在它眼里,鮮亮的花朵會在稍暗的葉子背景中顯得更加突出,而且它的眼睛還能看到從花朵反射出來的紫外線,這能讓它們更快更準確地找到花蜜。

蜜蜂的眼睛為什么這么厲害呢·這要歸功于它們(包括一些昆蟲)的復眼結構了。

蜜蜂的顏色識別系統雖然復雜,但和人類的視覺一樣,也只有3種顏色接收器——紫外線、藍色和綠色;而人類的是藍色、綠色和紅色。蜜蜂有一種特殊的紫外線接收體,而人類沒有。

除了能看到紫外線之外,蜜蜂還能感知光的偏振。蜜蜂可以借用偏振光來導航,即使是在不能直接看到陽光的陰天也依然適用。盡管對我們來說,蜂眼中的世界與我們眼中的并不相同,但是對于其他一些昆蟲和鳥類來說,卻沒什么大不了,因為它們有4個、5個甚至多達6個彩色光接受體。正是因為有了這些接受體,它們能看見的顏色是人類從未見過的,也是無法想象的。對它們來說,人類眼中的三色世界太單調了。

海龜:磁場定位超強

年幼的紅海龜在首次遷徙的過程中,能始終呆在北太平洋的溫暖水域。原來,這些海龜似乎天生就能感受地磁場,能通過地球磁場來調整游動的方向。在成長的過程中,紅海龜能夠通過學習辨別重力差異以及磁場方向,建立更加細致的磁場地圖。

然而,科學家至今還沒弄清楚這些動物如何能感知磁場的。磁場如何影響動物體內的生物組織,至今也是一個謎。許多研究者認為,磁場感應器官可能存在于海龜及其他能感受磁力的動物的頭部。也有人認為,動物探測磁力可能根本不需要任何特別的生物結構,而是依靠體內某些物質的一系列化學反應。

此外還有一種有趣的假設,動物的眼睛里可能有一種叫作藍光接受體的感光色素。這種色素能以化學成分感測磁場,并生成視覺提示——動物就以此作為“指南針”。

精準的導航對于長途遷徙的鳥類來說,顯得尤為重要。人們已經在一些會遷徙的鳥類的視網膜中發現了藍光接受體。

狗:跟著鼻子走

狗是人們公認的嗅覺最靈敏的動物之一。狗可以根據嗅覺信息識別主人、辨別路途、方位、獵物和食物等。根據狗嗅覺靈敏的特點,人們常訓練它們用嗅覺優勢來緝毒破案,千里追蹤疑犯,或茫茫林海狩獵野獸。

我們四處嗅來嗅去時,會對氣味突然失去感覺,因為我們每天都從同樣的鼻孔中呼吸空氣。狗的嗅覺系統遠比人類復雜,每一次空氣吸入將激活3億個氣味接收器,而人類則只有600萬個。話又說回來,即使人類能夠收集這些信息,我們的大腦也不知如何處理。

蛇:用紅外線“看”世界

巨蟒、王蟒和頰窩毒蛇類(包括響尾蛇)眼中的世界跟我們的所差無幾,只有一個不同:它們能利用紅外線“看見”東西,這使得它們能靠獵物的體溫來獵食。

當蛇在黑暗的洞穴捕獵時,它能利用紅外線追捕獵物,并原路返回溫暖洞穴表面的溫暖地帶;而當蛇進入溫度相差無幾的沙漠地帶,它又能以普通視覺能力生活。蛇類也許能在清晨同時使用這兩種能力,因為這時候光線充足,并且溫度足夠低,能使它追捕的、體溫高于環境的溫血動物“脫穎而出”。

蛇是利用一個相對簡單的器官做到這些的,這個器官叫作“頰窩”,在它們的鼻孔附近,相當于紅外線接收器。

蝙蝠:靠回聲感受世界

以捕昆蟲為生的蝙蝠和一些食果為生的蝙蝠,靠回聲定位法得到它們尋找食物所需的大部分詳細信息。

蝙蝠發出的都是超聲波,人類聽不到。這些聲音的回聲能帶給蝙蝠有關周圍環境的大量信息。比如,得到回聲的時間能反映蝙蝠和某個物體的距離,蝙蝠甚至能感知這個動物運動的方向和速度。

令人吃驚的是,蝙蝠對自己和物體距離判斷的精確度在4~13毫米之內。對以捕食昆蟲為生的蝙蝠而言,這個精確度足夠蝙蝠用翅膀卷起昆蟲送進嘴里了。

科學家更感興趣的是,蝙蝠是否將回聲傳達的信息視覺化呢·現在還不得而知。

名詞解釋:

回聲定位

動物通過口腔或鼻腔把從喉部產生的超聲波發射出去,利用折回的聲音來定向,這種空間定向的方法,在生物學上被稱為回聲定位。

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