在沙漠惡劣的環境中,這種沒有眼睛的動物是怎麼生存的

非洲的沙漠裡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。

在沙漠惡劣的環境中,這種沒有眼睛的動物是怎麼生存的

金毛鼴 圖源:pinterest

雖然看起來和鼴鼠差不多,名字裡也帶有鼴鼠兩字,但事實上,從基因的角度來看,金毛鼴其實和土豚的關係更近一些。不過它身上有一個特點與土豚完全不同,那就是

沒有眼睛

。在荒涼的沙漠裡,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裡,金毛鼴想要獲得自己的食物——白蟻,通常是一件很難的事。在沙漠裡,

白蟻的聚集地往往很少

,而且因為沙質鬆散,不像泥土那麼牢靠,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裡打隧道,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,金毛鼴鼠它們眼睛已經退化了,沒了眼睛,根本沒法透過視力來直接看到東西,也不能透過利用太陽的方位來導航。那麼,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裡找到食物的呢?

在沙漠惡劣的環境中,這種沒有眼睛的動物是怎麼生存的

荒漠鼴 圖源:Wikipedia

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,它們會在沙漠裡進行‘’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。儘管它們視力很差,並且沙地裡草叢零零星星的,但是在烏漆嘛黑的夜晚,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。

在沙漠惡劣的環境中,這種沒有眼睛的動物是怎麼生存的

荒漠鼴的蹤跡 圖源:Frans Lanting

經過Narins仔細觀察,荒漠鼴並不是埋頭一路直接竄過去的,而是

先在沙地裡鑽著,鑽一會就把頭探出沙地幾秒鐘,然後又繼續前進

。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?

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荒漠鼴在草叢間的移動蹤跡 圖源:文獻1

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,在人類耳朵裡算不上敏感訊號。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,並讓音響發出響度只有4分貝(dB)的低頻聲音,然後,把荒漠鼴放到試驗場地觀察它的行動。

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鑽到沙地裡的荒漠鼴 圖源:文獻1

4dB是什麼概念?大概就是

比遠處的沙沙聲還要再小些

。這麼小的頻率,荒漠鼴可以感知到嗎?

在沙漠惡劣的環境中,這種沒有眼睛的動物是怎麼生存的

圖源:http://www。polytecoptical。com/

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訊號的能力,哪怕是輕風劃過的聲音也能被感知。

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實驗中,荒漠鼴鼠處於場地的中間位置,三個音響會發出低頻訊號,荒漠鼴會向聲源移動 圖源:文獻2

''順風耳''如何探測低頻訊號

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,用於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。

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圖源:文獻3

這塊錘骨佔了荒漠鼴鼠總體重的0.1%

,這個數字聽起來似乎並不多,但如果做了對比,你就知道這到底有多重了。對於同樣大小的老鼠,這個數字只有0。001% ,而對於人類,這個數字是0。00008%!現在你知道荒漠鼴頭裡這塊骨頭有多重了吧。

一些研究認為,這塊錘骨之所以那麼大,可能是為了聽到非常低振幅、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,相對於其他動物來說,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後,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,感知到的訊號也隨之增強。這也是為什麼當足夠近的時候,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。

在沙漠惡劣的環境中,這種沒有眼睛的動物是怎麼生存的

圖源:IUCN red list

上帝在給你關上一扇門的時候,還會開啟一扇窗。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,也成為了讓它們能夠生存下去的看家本領。

參考文獻:

1。Narins P M, Lewis E R, Jarvis J J U M, et al。 The use of seismic signals by fossorial southern African mammals: a neuroethological gold mine[J]。 Brain research bulletin, 1997, 44(5): 641-646。

2。Lewis E R, Narins P M, Jarvis J U M, et al。 Preliminary evidence for the use of microseismic cues for navigation by the Namib golden mole[J]。 The Journal of the Acoustical Society of America, 2006, 119(2): 1260-1268。

3。Mason M J, Narins P M。 Seismic signal use by fossorial mammals[J]。 American Zoologist, 2001, 41(5): 1171-1184。

出品:科普中國

製作:蘇澄宇

監製:中國科學院計算機網路資訊中心

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