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回聲定位、電覺、磁感、感覺看不見的光……

動物超越人類的五種感知能力

2023年10月31日08:48 | 來源:科技日報
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原標題:動物超越人類的五種感知能力

  ▲蝙蝠是最擅長回聲定位的動物。

  ▼鯊魚能接收電信號。

  鹿和紅狐能夠感知到磁場。

  ▲蚊子是擁有紅外視覺的動物之一。

  ▼烏賊擁有動物界最強的偏振光視覺。

  圖片來源:《發現》網站

  【今日視點】

  人類擁有一些經過長時間進化、功能良好結構復雜的感官。例如,我們的視覺可以看遍紅橙黃綠藍靛紫等繽紛的色彩﹔我們的聽覺可以感受最美妙的音樂﹔我們的嗅覺有助於發現火災以及食品變質等危險。

  美國《發現》網站近日報道,盡管如此,但一些動物的感官功能超越了人類,擁有人類沒有的、不可思議的感知能力。

  生物聲吶

  蝙蝠和海豚天生就是使用回聲定位的高手。

  回聲定位也被稱為“生物聲吶”:動物發出聲音,聲波在行進途中遇到任何物體都會彈回,回聲包含著之前遇到的物體的信息。動物通過解讀回聲中的信息來構建外部世界的圖景,從而達到各種目的,例如尋找獵物、躲避捕食者和障礙物、進行社交互動等。

  利用回聲定位的動物包括蝙蝠、海豚、鯨、一些鼩鼱和老鼠等。動物回聲定位的方法有幾種,從振動喉嚨到拍打翅膀,不一而足。蝙蝠是最擅長回聲定位的動物,它們在夜間利用內置的聲吶追蹤快速飛行的獵物。雖然蝙蝠的回聲定位范圍隻有約9米,但這能非常有效地幫助它們在密集環境中導航。海豚的回聲定位范圍要大得多,超過92米。

  回聲定位是一種極為精確的感覺,動物能夠借此識別出僅數英寸的物體,海豚甚至可以根據密度確定是乒乓球還是高爾夫球。

  靠電覺捕獵

  電覺使一些動物能夠在無法依靠視覺的情況下,探測到靜電場,以便捕獵。

  神經和肌肉活動會創造出電場,使某些動物能在無法依賴視覺的情況下定位獵物,這些獵物通常隱藏在洞穴或黑暗渾濁的水中。

  擁有電覺的主要是兩棲動物或水生動物,因為水比空氣更能導電。鯊魚、海豚、鰩魚和某些硬骨魚都有電覺。鯊魚頭上有很多孔洞,裡面排列著纖毛,類似於人耳中的纖毛。一旦接收到電信號,這種纖毛會激活鯊魚腦內的神經遞質,告訴鯊魚周遭水域的情況,這一技能可幫助鯊魚在深海中捕獵。

  盡管擁有電覺的陸生動物很少,但鴨嘴獸、蟑螂和蜜蜂都能夠探測到花朵周圍的電場。研究人員分析了鴨嘴獸的嘴,發現其上遍布超過4000個電信號感受器。

  “紅外熱成像”功能

  紅外視覺是某些動物感知紅外光的能力。人類眼睛看不見紅外光,隻有冷血動物能看到紅外光,因為溫血動物會釋放熱量,這使它們看不到紅外光。具有紅外視覺的動物包括蚊子、臭虫、金魚、鲑魚、牛蛙和一些蛇。

  蛇靠紅外熱成像捕獵。蛇身上的感熱細胞能准確探測到外界的熱力,大腦會根據熱力的分布產生獵物的完整影像。正是有了這套系統,蛇才能在伸手不見五指的黑夜中,准確判定老鼠等獵物的位置,出其不意獵食。

  這項技術目前已經廣泛應用於多個領域。例如,通過紅外熱成像儀來觀察人體各個部位的溫度,一旦發現有部位的溫度異常,就意味著該部位可能存在健康隱患,從而更早介入治療。

  感知地球磁場

  磁感是一種生物現象,即某些動物能夠探測和利用地球磁場,用於定位、導航等目的,它就像一個內置的GPS系統。

  具有磁感的動物包括紅狐、牛、鹿、蝴蝶、果蠅,一些鳥類、龍蝦和海龜。

  紅狐這樣的動物能夠“看到”磁場,在其視覺中,磁場呈現為深淺不一的斑塊,它們利用磁感捕捉隱藏在草叢中的獵物﹔牛或鹿無論是吃草時還是休息時,幾乎總是朝著同一方向——朝著地球磁極,這有助於它們熟悉周圍環境﹔而對帝王蝴蝶、果蠅、鴿子、龍蝦和海龜來說,磁感幫助它們在漫長的遷徙過程中導航。

  瑞典隆德大學的科學家檢測了斑胸草雀體內的蛋白質后發現,這種鳥類的眼睛裡含有一種特殊的蛋白質,能夠起到磁感受器的作用,讓斑胸草雀能夠“看到”地磁場。

  偏振光視覺

  偏振光視覺使一些動物能夠發現隱藏的光或圖像,從而在捕獵、定位食物來源、導航、社交以及探測偽裝等任務中獲得優勢。

  人類需要太陽鏡來遮擋刺眼的偏振光,但一些動物的感光細胞卻逐漸進化,能夠自然地做到這一點,這為它們提供了一個額外的視覺維度——偏振光視覺。

  早在1949年,奧地利動物學家卡爾·馮·弗裡士就發現,蜻蜓等許多昆虫具備超越人類的偏振光識別能力。此外,能看到或探測偏振光的動物還有蜜蜂、螞蟻、蟋蟀、大鼠耳蝠,以及某些魚類等。其中烏賊擁有動物界最強的偏振光視覺,所以,雖然烏賊是色盲,但具有捕獵和生存優勢。(記者 劉 霞)

(責編:木勝玉、朱紅霞)

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