科學(xué)家發(fā)現(xiàn)隱藏在壁虎中的神秘“第六感”

動(dòng)物們想出了一個(gè)各種非凡的感官配得上超級(jí)英雄?？茖W(xué)家們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，壁虎擁有一種隱藏的“第六感”，可以讓它們捕捉到深而低的振動(dòng)。

像其他蜥蜴一樣，tokay geckos （Gekko 壁虎） 具有專門針對(duì)高頻聲音的聽(tīng)力 - 它們是最敏感在 1,600 到 2,000 赫茲之間，但可以聽(tīng)到超過(guò) 5,000 赫茲的聲音。

不過(guò)，這只是使用他們普通的老耳朵。美國(guó)馬里蘭大學(xué)的兩名研究人員發(fā)現(xiàn)，壁虎還可以使用通常與聽(tīng)覺(jué)無(wú)關(guān)的不同結(jié)構(gòu)來(lái)感應(yīng) 50 到 200 赫茲范圍內(nèi)的低頻振動(dòng)。

球囊是內(nèi)耳這在平衡和跟蹤頭部和身體位置方面起著關(guān)鍵作用。這種結(jié)構(gòu)在魚(yú)類、兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物中是保守的，但已知只有前兩種使用它來(lái)聽(tīng)覺(jué)。現(xiàn)在，似乎至少一些爬行動(dòng)物也可以。

“正如我們所知道的，耳朵聽(tīng)到的是空氣中的聲音，”Catherine Carr 解釋道，生物學(xué)家和新研究的合著者。“但這種古老的內(nèi)部通路通常與平衡有關(guān)，可以幫助壁虎檢測(cè)到穿過(guò)地面或水等介質(zhì)的振動(dòng)。

這種途徑存在于兩棲動(dòng)物和魚(yú)類中，現(xiàn)在被證明也保存在蜥蜴體內(nèi)。我們的研究結(jié)果揭示了聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)是如何從你在魚(yú)中看到的進(jìn)化到你在陸地動(dòng)物（包括人類）中看到的。

Carr 和第一作者、生物學(xué)家 Dawei Han仔細(xì)調(diào)查Tokay 壁虎的大腦，發(fā)現(xiàn)球囊與后腦中的一組神經(jīng)元直接相關(guān)，稱為橢圓形前庭 （VeO）。

這些 VeO 神經(jīng)元不接收來(lái)自任何其他內(nèi)耳結(jié)構(gòu)的輸入。然后將信息傳遞到聽(tīng)覺(jué)中腦，在那里動(dòng)物將同時(shí)感知振動(dòng)和聲音。

為了確認(rèn)球囊在聽(tīng)力中的作用，研究人員使用鎢電極來(lái)監(jiān)測(cè) VeO 單元如何通過(guò)平臺(tái)響應(yīng)振動(dòng)。他們慢慢地將共鳴從 10 赫茲提高到 1,000 赫茲，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元對(duì) 50 到 200 赫茲之間的頻率最敏感，峰值約為 100 赫茲。

最后，他們檢查 VeO 裝置是否只是通過(guò)典型的聽(tīng)覺(jué)通道“聽(tīng)到”振動(dòng)裝置產(chǎn)生的低沉隆隆聲。該團(tuán)隊(duì)以相同的頻率但更大的音量向動(dòng)物的耳朵提供聲音刺激——果然，他們沒(méi)有檢測(cè)到 VeO 裝置的任何響應(yīng)。

這使得 tokay 壁虎成為已知的第一個(gè)使用 sballium 來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的的羊膜動(dòng)物（由所有爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物組成的分支）。

也就是說(shuō)，他們還沒(méi)有找到這些蜥蜴在頭部有專用振動(dòng)感受器的明顯行為原因。托考伊壁虎是出了名的吵鬧的生物，它們響亮的叫聲完全在它們正常聽(tīng)力的頻率范圍內(nèi)。但 Han 和 Carr 假設(shè)他們可能會(huì)用它來(lái)檢測(cè)來(lái)自迎面而來(lái)的風(fēng)、雨和捕食者的低沉隆隆聲。

而且它可能并不孤單——一項(xiàng)粗略的調(diào)查揭示了在其他一些蜥蜴和蛇類，這表明這種超能力可能在爬行動(dòng)物中相對(duì)普遍。該團(tuán)隊(duì)表示，需要進(jìn)一步的研究來(lái)證實(shí)這一點(diǎn)。

不過(guò)，我們這些哺乳動(dòng)物并不愛(ài)。我們的球囊/后腦連接要弱得多，人們認(rèn)為它們主要在抑制自生聲音和跟蹤我們的頭部位置方面發(fā)揮作用。但對(duì)于爬行動(dòng)物來(lái)說(shuō)，這種第六感可以在很多方面幫助他們。

“很多蛇和蜥蜴被認(rèn)為是'啞巴'或'聾'，因?yàn)樗鼈儾荒馨l(fā)聲或聽(tīng)不清聲音，”韓 說(shuō).

“但事實(shí)證明，它們可能會(huì)使用這種感覺(jué)通路通過(guò)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行交流，這確實(shí)改變了科學(xué)家對(duì)動(dòng)物感知的整體思考方式?！?/p>

該研究發(fā)表在雜志上單元格報(bào)告.

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