科学家发现隐藏在壁虎中的神秘“第六感”
动物们想出了一个各种非凡的感官配得上超级英雄。科学家们现在发现,壁虎拥有一种隐藏的“第六感”,可以让它们捕捉到深而低的振动。
像其他蜥蜴一样,tokay geckos (Gekko 壁虎) 具有专门针对高频声音的听力 - 它们是最敏感在 1,600 到 2,000 赫兹之间,但可以听到超过 5,000 赫兹的声音。
不过,这只是使用他们普通的老耳朵。美国马里兰大学的两名研究人员发现,壁虎还可以使用通常与听觉无关的不同结构来感应 50 到 200 赫兹范围内的低频振动。
球囊是内耳这在平衡和跟踪头部和身体位置方面起着关键作用。这种结构在鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物中是保守的,但已知只有前两种使用它来听觉。现在,似乎至少一些爬行动物也可以。
“正如我们所知道的,耳朵听到的是空气中的声音,”Catherine Carr 解释道,生物学家和新研究的合著者。“但这种古老的内部通路通常与平衡有关,可以帮助壁虎检测到穿过地面或水等介质的振动。
这种途径存在于两栖动物和鱼类中,现在被证明也保存在蜥蜴体内。我们的研究结果揭示了听觉系统是如何从你在鱼中看到的进化到你在陆地动物(包括人类)中看到的。
Carr 和第一作者、生物学家 Dawei Han仔细调查Tokay 壁虎的大脑,发现球囊与后脑中的一组神经元直接相关,称为椭圆形前庭 (VeO)。
这些 VeO 神经元不接收来自任何其他内耳结构的输入。然后将信息传递到听觉中脑,在那里动物将同时感知振动和声音。
为了确认球囊在听力中的作用,研究人员使用钨电极来监测 VeO 单元如何通过平台响应振动。他们慢慢地将共鸣从 10 赫兹提高到 1,000 赫兹,发现神经元对 50 到 200 赫兹之间的频率最敏感,峰值约为 100 赫兹。
最后,他们检查 VeO 装置是否只是通过典型的听觉通道“听到”振动装置产生的低沉隆隆声。该团队以相同的频率但更大的音量向动物的耳朵提供声音刺激——果然,他们没有检测到 VeO 装置的任何响应。
这使得 tokay 壁虎成为已知的第一个使用 sballium 来实现此目的的羊膜动物(由所有爬行动物、鸟类和哺乳动物组成的分支)。
也就是说,他们还没有找到这些蜥蜴在头部有专用振动感受器的明显行为原因。托考伊壁虎是出了名的吵闹的生物,它们响亮的叫声完全在它们正常听力的频率范围内。但 Han 和 Carr 假设他们可能会用它来检测来自迎面而来的风、雨和捕食者的低沉隆隆声。
而且它可能并不孤单——一项粗略的调查揭示了在其他一些蜥蜴和蛇类,这表明这种超能力可能在爬行动物中相对普遍。该团队表示,需要进一步的研究来证实这一点。
不过,我们这些哺乳动物并不爱。我们的球囊/后脑连接要弱得多,人们认为它们主要在抑制自生声音和跟踪我们的头部位置方面发挥作用。但对于爬行动物来说,这种第六感可以在很多方面帮助他们。
“很多蛇和蜥蜴被认为是'哑巴'或'聋',因为它们不能发声或听不清声音,”韩 说.
“但事实证明,它们可能会使用这种感觉通路通过振动信号进行交流,这确实改变了科学家对动物感知的整体思考方式。”
该研究发表在杂志上单元格报告.