當前位置:
首頁 > 探索 > 地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

地球上的:「外星物」:星鼻鼴

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

它們是如此奇特——鼻子就像一朵盛開的花。在它們探路行進時,會讓人覺得它們的頭部就是由這奇特的鼻子構成的,難怪人們會把它們和「外星生物」聯繫在一起。

在北美洲東部,居住著一種十分奇特的小動物。從外表看,它們就像在地球上定居的「外星生物」,其最大特點是頭部的鼻子:在鼻子周圍環繞著11對粉紅色的肉質「觸手」,就像一朵盛開的花。這種動物在探路行進時,會讓人覺得它們的頭部就是由這奇特的鼻子構成的。難怪人們會把它們和「外星生物」聯繫在一起。還有人覺得這種動物的鼻子更像一顆星星,因此又形象地稱它們為「星鼻鼴」。那麼,星鼻鼴究竟是如何靠鼻子探路謀生的呢?科學研究揭示了其中的秘密。

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

神奇的「鼻子」

星鼻鼴屬於哺乳綱、食蟲目、鼴科,是星鼻鼴屬中唯一的成員。這是一種非常小型的鼴鼠,成年體長只有15~20厘米,體重僅約50克,只有小鼠的兩倍。它們生活在濕地的淺層地道中,遍及美國東北與加拿大東部,獵食的環境為地下及水下。從那些粉紅色「觸手」的外形或著生位置來看,你可能認為那是敏感的嗅覺器官,幫助幾近全盲的星鼻鼴判斷地下的環境;抑或認為它們相當於星鼻鼴的「另一隻手」,可以幫助其捕食或操縱物體;還有一些人則推測星鼻鼴利用它們探測電場,具有類似天線的作用。實際上,星鼻鼴的被「觸手」環繞的星狀鼻既不是負責嗅聞的嗅覺系統的一部分,也不是用來捕捉食物的「第三隻手」,而是一個特殊的、敏感的觸覺器官,在生物學上叫做「星狀附器」。

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

在星鼻鼴的星狀附器上共有超過25000個微小觸覺感受器,被稱為「艾默爾器官」。這種小型的鼴鼠正是通過這些敏感的「觸手」反覆地觸探地面,分辨周圍環境和物體的差別。在顯微鏡下,一個個艾默爾器官在表皮下以蜂巢形狀排列,即使是最輕微的碰觸都能被它們所感知。雖然這個星狀附器不到2厘米寬,但它卻有10萬個以上的表面神經末梢。與之相比,人類的手掌上只有大約1.7萬個神經末梢。想像一下,如果將6隻手掌的觸覺感受器集中到一個指尖上,其敏感性將是多麼驚人。

那麼,生活在濕地的淺層地道中,習慣於在泥濘的環境中覓食的星鼻鼴是如何運用它靈敏的感覺器官來探索黑暗、潮濕的地下世界的呢?

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

在到達一個新環境後,星鼻鼴會首先通過22個附屬的「觸手」輕輕地觸碰周圍的地面來感知環境。然後,它的大腦會在不到1/20秒的時間裡對這些信息進行處理。只要其中有一條「觸手」發現了隱藏的物體,星鼻鼴就會把鼻子略微地向這個物體所在的方向伸出,然後用星狀附器最中央的區域接觸物體。由於艾默爾器官與神經系統緊密相連,星鼻鼴可以在大腦中進一步形成高解析度的圖像,由此判斷它是否已經遇到了可口的食物,是否應該繼續搜索下去。在捕食一些小型獵物時,星鼻鼴從利用星狀附器探觸再到捕食獵物,整個過程只需要花費0.2秒到1秒的時間。

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

星鼻鼴通過鼻子探查周圍環境,就像我們人類通過眼睛觀察世界。通常情況下,人和大多數哺乳動物都是通過視網膜外周視力最先發現環境中的重點部分,然後移動眼睛,使這部分場景落在視網膜的中央凹處。所謂「中央凹」是視覺最敏銳的部位,在此區域,光線受視神經纖維及其他層次的阻擋最少,感受器的密度也最高,因此可在大腦中呈現出最清晰、詳細的圖像。與此同時,在位於大腦皮層的視覺區域,處理中央凹處成像信息的速度,較之於處理視網膜外周區域的成像信息的速度要快一些(如果你不信,可以試著不移動眼睛讀完一行字,你會發現越往視線的中心,字跡越清晰)。

位於星鼻鼴大腦中的觸覺處理區域,與上述的視覺區域相類似。在它們的大腦皮層質中,更多的空間用於分析星狀附器中心區域輸入的觸覺信息,只有少部分用於處理星狀附器的外周區域傳遞迴來的觸覺信息。通過這種方式可以更好地維持整個神經系統的組織性和協調性。試想,如果大腦隨時隨地都需要對所有瑣碎的信息進行完全的處理掃描,那將是多麼龐大的一項工程!如若只將大腦的計算能力集中用於眾多信息中的一些關鍵部分,則會節省很多時間,並大大提高星鼻鼴的搜索能力。通常,星鼻鼴會在土壤中尋覓蚯蚓,也會在濕地中取食昆蟲幼蟲和多種小型無脊椎動物,還會潛游到池塘或溪流的渾濁水底搜尋獵物,其新陳代謝速度之快,堪稱「大胃王」。正是依靠自身獨特的星狀「探測器」,星鼻鼴得以在全黑的環境中迅速、準確地找到獵物。根據研究,星鼻鼴通過「觸手」發現食物的能力比其他鼴鼠依靠視覺或嗅覺的捕食能力大數倍!

獨特的進化之路

星鼻鼴奇特的星狀探測器是如何形成的呢?

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

通常,動物的骨架結構可以留存在化石之中,但星鼻鼴的星狀附器沒有任何骨質結構,因此無法留存下任何化石方面的證據。為此,科學家通過一種間接的方式,即觀察胚胎髮育來了解這一進化過程。

大多數動物的觸角、翅、肢、鰭等附器或附肢在胚胎髮育的初期僅僅是體壁的延伸部分,而且不論人類、魚類、鳥類還是昆蟲類,其附器在早期發育時期的基因表達都是相類似的。這表明,附器的胚胎髮育在進化的過程中經過了數次改動。

那麼,星鼻鼴奇特的星狀附器是如何進化而來的呢?科學家通過完整記錄星鼻鼴整個胚胎髮育的過程發現,在胚胎髮育的初期,星鼻鼴的臉部開始膨脹出一些微小的突出物,這正是那22個神奇「觸手」的雛形;

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

到胚胎髮育的後期,這些突出物不斷伸長,整體看上去就像朝著臉部彎曲的一條條「觸手」,但每條觸手彼此間並沒有完全分離,且都與臉部相連;直至出生之前,這些突出物發育成一個個相對獨立的圓柱體,只在兩端仍與臉部相連接;在出生不久後,這些圓柱體的前端向前傾,並與臉部分離,有點像被剝了皮的香蕉。事實表明,星鼻鼴的星狀附器發育的順序和過程與其他動物的附器是完全不同的,有著獨特的發育機制。換句話說,在漫長的時光中,星鼻鼴走的是一條獨特的進化之路。

行動最為迅速的哺乳類獵食者

在吉尼斯世界紀錄中,星鼻鼴是吃東西最快的動物。研究發現,星鼻鼴還是首個被發現能在水下運用嗅覺來追蹤獵物的哺乳動物。

一些水生生物如龍蝦在水下是有嗅覺的,那麼,哺乳動物在水下有沒有嗅覺能力呢?過去大多數科學家認為沒有,但美國研究人員運用高速攝像裝置研究星鼻鼴的水下捕食行為,發現它們不斷地從鼻孔中吐出氣泡然後又迅速吸回去,頻率大約為每秒10次,這與老鼠在陸地上追蹤獵物時抽吸鼻子聞氣味的行為非常相像。

地球上最像「外星生物」的動物,同時也是全世界捕食最快的動物

為了進一步檢驗星鼻鼴在水下是否有嗅覺能力,研究人員在水下設置了一個有兩條路徑的裝置,其中有一條路徑中留有蚯蚓(星鼻鼴的食物)的氣味,然後讓星鼻鼴進入裝置。結果發現,星鼻鼴選擇有蚯蚓氣味路徑的概率達到75%~100%。而當這條路徑被隔斷後,星鼻鼴選擇兩條路徑的概率各為50%。

後來,又有科學家藉助高速攝像機觀察到,星鼻鼴的星狀鼻每秒鐘觸碰的地方可以超過12個。因此,星鼻鼴能在1/4秒時間裡完成從確定獵物位置到捕食獵物的全過程。

由此可見,星鼻鼴不僅擁有水下嗅覺能力,而且還是世界上行動最為迅速的哺乳動物獵食者。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 宇宙小百科 的精彩文章:

探索狗的內心世界,它們的內心活動似乎比我們想像的要豐富許多
植物界的」異類「比如在土裡開花的長的像外星生物的植物

TAG:宇宙小百科 |