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动物世界的奇妙感官

动物世界的奇妙感官

动物世界的奇妙感官

一只小老鼠在黑暗中四处奔走,寻找食物,它以为在黑夜出动很安全,万没料到这个错误判断使它枉送性命。纹孔蝰蛇能够从老鼠身上发出的热辐射,清楚“看见”它的一举一动。一条比目鱼藏身在鲨鱼池池底,全身盖满沙子。一条饥饿的鲨鱼向着比目鱼的大概位置游过来,鲨鱼虽然看不见比目鱼,却在它藏匿之处突然停住,然后一头向沙里直插下去,吞噬了比目鱼。

没错,纹孔蝰蛇和鲨鱼的例子说明,有些动物拥有的感官很特殊,是人类所没有的。另一方面,很多生物拥有跟人类相似的感官。但与人类比较,动物的感官往住更灵敏,感应范围更大。视觉就是个很好的例子。

不一样的世界

人眼所能看到的光谱颜色,只占电磁波谱中的很少部分。例如波长比红光更长的红外线,就是人眼无法看见的。可是,在纹孔蝰蛇 *的眼睛和鼻子之间,有两个看似坑纹的细小器官,能感应红外线。因此,就算在黑暗中,它们也能借着猎物身上发出的红外线,把猎物擒个正着。

可见光的波谱中,最末的就是紫光,紫光以外的,就是人眼看不见的紫外线。可是,很多生物,像飞鸟和昆虫等,却能看见紫外线。就以蜜蜂为例,它们借助太阳来确定自己的方位,就算云量较多,遮蔽了太阳,只要有一小片蓝天,蜜蜂就能依靠偏振紫外线的波形找到太阳的位置。在紫外线照射之下,很多花卉会呈现出人眼所看不见的图案,有些花卉更在花蜜所在的地方呈现形象鲜明的图案,好引导蜜蜂前来采蜜。某些水果和种子也用类似的方法,吸引鸟类来吃。

鸟类能够看见紫外光,而在紫外光之下,鸟类的羽毛会显得更亮丽,所以在鸟类眼中,同类的色彩也许比我们看到的更缤纷,更夺目。一个鸟类学家说,鸟儿“所能看到的色彩极丰富,人类远远不能想象”。有些鹰隼可以凭着紫外光来确定野鼠或田鼠在哪里。它们怎会有这样的能耐呢?《生物科学》月刊解释,因为野鼠的尿和粪含有一些能吸收紫外线的化学物质,这样就暴露了自己的行藏。鹰隼知道什么地方有大群野鼠出没,就会集中在那里觅食。

解构鸟类的非凡视力

鸟类拥有非凡的视力。《圣经鸟类大全》一书说:“主要的原因是,在飞鸟视网膜内有一层组织,跟影像形成有关,它含有的视细胞数量比其他生物多出很多。飞鸟的视细胞越多,就能看得越远越仔细。人眼的视网膜每平方毫米有20万视细胞,大部分鸟类的视细胞比人类多两倍,鹰、秃鹰和雕则达100万,或甚至更多。”不但如此,有些飞鸟还有多一个本钱,就是每只眼有两个视网膜正中凹(视网膜中影像辨析力最高的区域),这使它们有极佳的速度和距离感,可以轻易捕捉飞行中的昆虫。

鸟儿眼球内的晶体极为柔软,可以快速对焦。你可以想象,鸟儿在森林或灌木丛中穿插飞行时,要是视线模糊,那会是多么的危险。的确,飞鸟的眼睛,清楚显示出设计者的非凡智慧! *

电场感应

上文谈及鲨鱼怎样捕捉比目鱼,在对鲨鱼做的科学研究中,这种事也曾发生。研究员想知道鲨鱼和鳐鱼能不能感应活鱼发出的微弱电场 *,于是把通了电的电极放在鲨鱼池池底,然后用沙掩盖。结果怎样?当鲨鱼游近电极时,它突然攻击沙里的电极!

鲨鱼能感应电场,它们对电场的感应,就像我们用耳朵听声音一样,是被动 的感应。发电鱼却采取主动,它们发出电波来探测四周的环境,这跟蝙蝠发出声波,然后解读反射回来的声音信号相似。有些品种的发电鱼会发出电波或电脉冲,形成电场,然后用身上特别的感应器接收反射回来的信号 *。凭着这些信号,发电鱼可以知道前面有障碍物、猎物,还是异性同类。

与生俱来的指南针

想一想,假如你身体里有个内置的指南针,对你有什么影响呢?你肯定永远不会迷路!在一些生物体内,例如蜜蜂和鲑鱼,科学家找到一些细小的磁性晶体,这些晶体藏在连接神经系统的细胞里,蜜蜂和鲑鱼因此能够感应磁场。事实上,蜜蜂就是利用地球的磁场来筑巢和导航。

在海床的沉积物中,研究人员发现一种含有磁铁矿的细菌。当水流经过,沉积物扬起时,这种细菌会漂离海床,但因为细菌含有磁铁矿,地球的磁场会把它安全地推回海床,以免细菌因为离开海床而死。

很多移栖动物,如飞鸟、海龟、鲑鱼和鲸鱼等,或者也能感应磁场。不过,它们看来还有其他感官可以用来协助导航。以鲑鱼为例,它有非常灵敏的嗅觉,可能就凭这个感官,它知道怎样游返自己的出生地。欧洲的紫翅椋鸟借助太阳来辨别方向,其他的飞鸟则靠星光导航。然而,心理学教授霍华德·休斯在他的著作《超感官——人类所不能体验的领域》里说:“要了解大自然的种种奥妙,我们还有一条很漫长的路要走呢。”

令人羡慕的非凡听觉

和人类相比,很多生物的听觉简直了不起。我们的耳朵只能听到20至2万赫(物件每秒振动1次为1赫)这个范围的频率,狗却能听到40至4万6000赫,马可以听到31至4万赫;象和牛更可听到低至16赫的次声频(人耳听不到的超低频)。由于低频传播得较远,象与象之间就算相距4公里,依然可以沟通。事实上,在地震和气象灾难发生之前,都有次声频产生,因此有些研究员认为,人类可以利用这些动物来预警天灾将至。

昆虫也有很广阔的声频感应。就算比人耳可以接收的声音还要高两个八度音程的超声波,某些昆虫也能感应。另一些则对次声频有反应。少数昆虫以薄而又平、像耳膜般的薄膜感应声频;除了头部以外,这些薄膜遍布昆虫全身。其他昆虫则利用身上的纤细绒毛来“听”声。这些绒毛能感觉气流的轻微改变,例如我们伸手时引起的气流变化。这解释了为什么拍打苍蝇是那么的困难!

如果你能听到昆虫的脚步声,那会是多么的奇妙!但这种令人惊叹的听觉,是世上唯一会飞的哺乳类动物蝙蝠所独有的。当然,蝙蝠还需依靠回声定位法或声纳这些独特的听觉能力,来帮助它们在黑暗中飞行和捕捉昆虫。 *休斯教授赞叹说:“一只不过手掌般大的蝙蝠,它所拥有的声纳系统,比起现今潜艇的最先进声纳系统还要优越。凭着那奇妙的听觉,蝙蝠在猎食时,能判断出昆虫的距离和飞行速度,甚至连昆虫的种类也能识别;以上种种所牵涉到的复杂运算,全都在一个比你的拇指甲还要小的脑袋里完成!”

要有精确的回声定位,所发出的声波就必须准确无误。一本参考书指出,蝙蝠“控制声调的能力,羡煞所有的歌唱家”。 *某些品种的蝙蝠看来是借着振动鼻子的外皮,把声音像光一样聚焦成一束。蝙蝠本领高强,因为它有非常精密的声纳系统,这个系统能产生精确的“声音图像”,精细得连一根头发也能分辨。

除了蝙蝠之外,有两类飞鸟也懂得以回声定位,它们是亚洲和澳洲的金丝燕和美洲热带油鸱。这两种鸟栖息在黑漆漆的山洞内,它们看来只在黑暗中飞行时,才会使用这个本领。

海上的声纳

齿鲸也晓得使用声纳,不过科学家仍未清楚了解个中奥妙。海豚发出清晰的“滴答”声作为声纳信号,科学家认为这信号并非发自喉头,而是发自鼻子。海豚前额有一团圆形隆起的脂肪组织,能把声音聚焦成一束,就像照明灯一般,让海豚能“看清”前头有什么东西。海豚怎样接收自己发出的回声?看来不是靠耳朵,而是靠下颚和相关的器官,把声音传到中耳。值得注意的是,中耳这个部位和前额一样,都有一团同样的脂肪组织。

海豚以“滴答”声作为声纳信号,这种声波跟称为伽柏函数的几何波形相似。休斯教授说,伽柏函数证明海豚发出的声纳信号,“从数学观点来看是近乎完美的”。

海豚发出的声音可以很微弱,也可以达至220分贝那么震耳欲聋的程度。220分贝的声音到底有多强劲?吵人的摇滚音乐达120分贝,大炮轰击的响声较高,也只是130分贝而已。由于海豚拥有如此了不起的声纳装置,它能探测120米外一件小至8厘米的物体;假如海上没有风浪,海豚的探测范围可以更远。

动物拥有的感官的确非常奇妙,想想这件事,岂不令你懔然生畏,赞叹不已吗?谦虚和见识广博的人很多时都有这样的感觉。这引起了一个我们关心的基本问题,那就是,人到底是怎样来的?无可否认,我们的感官功能大多逊于动物和昆虫,可是,只有人类才能感受大自然的奇妙。为什么大自然的奇妙会触动我们?为什么我们不满足于对生物的了解,还希望更深一层,知道生物存在的目的?对于人与动物之间的相互关系,为什么我们会深感兴趣?

[脚注]

^ 5段 纹孔蝰蛇约有100个品种,其中有铜头蝮蛇、响尾蛇和水蝮蛇。

^ 10段 生物源于进化还是创造?读者对这问题感兴趣,请读读《生命——从何而来?进化抑或创造?》。这本书由耶和华见证人出版。

^ 12段 举凡生物,人类也不例外,都可以在水中产生电场。这道电场虽然微弱,却仍然探测得到。

^ 13段 本文提及的发电鱼,是指会发出微量电荷的一种,并不是指电鳗或电鳐这些能产生高压电的品种。电鳗或电鳐在自卫或猎食时,能使出高压电击,令敌人昏倒。电鳗甚至能够杀死一匹马!

^ 21段 蝙蝠科约有1000个品种。跟普遍的看法恰恰相反,所有蝙蝠都有良好的视力,但并非所有蝙蝠都以回声定位法来帮助飞行;有些是凭敏锐的夜视能力来寻找食物的,果蝠就是一个例子。

^ 22段 蝙蝠发出的声波很复杂,频率由2万至12万赫,或甚至更高。

[第29页的附栏或图片]

昆虫要当心!

《超感官——人类所不能体验的领域》一书指出,“每天的薄暮时分,在美国得克萨斯州圣安东尼奥附近的绵延山脉下,都会看到一个奇特景象。遥望过去,你看见黑烟弥漫,好像是从地底冒出来的。不过,把黄昏的天空弄得漆黑一片的,原来不是黑烟,而是2000万只从布拉肯洞穴飞出来的墨西哥游离尾蝠”。

近年的估计指出,从布拉肯洞穴飞出来的蝙蝠有6000万只。它们离开洞穴,往上飞至3000米高,在夜空中寻觅最爱的食物——昆虫。虽然有这么多蝙蝠在同一时间发出超声频声音,但它们绝不会混淆,因为这种独特的哺乳类动物,每只体内都有个精密的系统,可以辨别自己的回声。

[图片]

布拉肯洞穴

[鸣谢]

Courtesy Lise Hogan

[图片]

墨西哥游离尾蝠——声纳

[鸣谢]

© Merlin D. Tuttle, Bat Conservation International, Inc.

[第26页的图片]

蜜蜂——视觉和磁场感应

[第26页的图片]

金雕——视觉

[第26页的图片]

鳐鱼——电场感应

[第26页的图片]

鲨鱼——电场感应

[第26页的图片]

紫翅椋鸟——视觉

[第26页的图片]

鲑鱼——嗅觉

[鸣谢]

U.S. Fish & Wildlife Service, Washington, D.C.

[第26页的图片]

海龟——可能是磁场感应

[第28页的图片]

象——低频

[第28页的图片]

狗——高频

[第29页的图片]

海豚——声纳