


非洲的沙漠里生活著一種毛茸茸的生物,這種像寶可夢中的神奇動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物,統稱金毛鼴科,金毛鼴科轄下動物有金鼴屬、黃毛鼴屬等數種。
雖然看起來和鼴鼠差不多,名字里也帶有鼴鼠兩字,但事實上,從基因的角度來看,金毛鼴其實和土豚的關系更近一些。不過它身上有一個特點與土豚完全不同,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,因為它們有“順風耳”
因為生活在資源稀缺、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,而且因為沙質松散,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。同樣的,金毛鼴鼠也不可能在沙漠里打隧道,因為隧洞出現一瞬間就會崩塌。
蟻群的位置在沙漠分散且稀少只能算難點之一,金毛鼴鼠們的眼睛已經退化了,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,生物學家Peter Narins寫了一篇論文,報道了一種名為荒漠鼴(Eremitalpa granti)的動物身上的奇怪現象。白天,它們會在沙漠里進行“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。
經過Narins仔細觀察,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,鉆一會就把頭探出沙地幾秒鐘,然后又繼續前進。他注意到,荒漠鼴距離下一簇草越近,探頭的次數就越頻繁。探頭的目的很明顯是為了定位,但這到底是如何發生作用的呢?
荒漠鼴在草叢間的移動蹤跡
經過長時間的觀察,Narins覺得荒漠鼴是根據隨風擺動的草叢發出的低頻聲音,來判斷草叢的位置的。這種風吹草動的聲音,響度很低,頻率很低,在人類耳朵里算不上敏感信號。為了驗證自己的想法,Narins做了一個試驗,他在一個圓形的試驗場周圍均勻放置了8個音響,并讓音響發出響度只有4分貝(dB)的低頻聲音,然后,把荒漠鼴放到試驗場地觀察它的行動。
鉆到沙地里的荒漠鼴
4dB是什么概念?大概就是比遠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?
實驗發現,在低頻音響發出聲音的時候,荒漠鼴會朝向聲源移動。也就是說,荒漠鼴擁有可以探測到低頻低響度信號的能力,哪怕是輕風劃過的聲音也能被感知。
實驗中,荒漠鼴處于場地的中間位置,三個音響會發出低頻信號,荒漠鼴會向聲源移動。
“順風耳”如何探測低頻信號
金毛鼴,包括荒漠鼴,具有一個不為人知的屬性。這些神奇的動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耳。從解剖學上來看,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%,這個數字聽起來似乎并不多,但如果做了對比,你就知道這到底有多重了。對于同樣大小的老鼠,這個數字只有0.001% ,而對于人類,這個數字是0.00008%!現在你知道荒漠鼴頭里這塊骨頭有多重了吧。
一些研究者認為,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。因為錘骨變大變重,隨之的慣性也會增加,其重心也發生了改變,相對于其他動物來說,更容易偏離旋轉軸。當低頻聲音傳入荒漠鼴的耳朵時,頭骨可能會在低頻下跟錘骨一起動,錘骨相對位置幾乎保持不變,頭部指向性地擺動,讓它獲取了發出低頻聲音的位置。根據一些其他科學家做的研究計算,金毛鼴中耳小骨的傳導頻率最高約在200-300赫茲。
Narins在對荒漠鼴進行觀察后,他認為荒漠鼴是利用了能探測到低頻聲音的能力,感知到了隨風擺動的草叢的位置。具體來說,就是當低頻聲音傳入荒漠鼴的中耳時,頭部會跟著一起動,這時候荒漠鼴就會往震源方向移動,越接近震源,感知到的信號也越強。這也是為什么當足夠近的時候,荒漠鼴會頻繁探頭,就是為了更精準地定位白蟻的所在位置。
上帝在給你關上一扇門的時候,還會打開一扇窗。失去眼睛的金毛鼴擁有了非凡的聽覺感知能力,這是其他動物所沒有的,也成為讓它們能夠生存下去的看家本領。