動物們想出了一個辦法值得超級英雄。科學家現在發現,壁虎擁有隱藏的“第六感”,可以讓它們感知深沉、低沉的振動。
與其他蜥蜴一樣,託卡伊壁虎 (壁虎)有專門針對高頻聲音的聽力嗎?他們是最敏感1,600 到 2,000 赫茲之間,但可以聽到 5,000 赫茲以上的聲音。
不過,這只是用他們平常的舊耳朵。美國馬裡蘭大學的兩名研究人員發現,託卡伊壁虎還可以使用通常與聽覺無關的不同結構來感知低頻振動(50 至 200 赫茲範圍內)。
球囊是身體的一部分它在平衡和追蹤頭部和身體位置方面起著關鍵作用。這種結構在魚類、兩棲類、爬行動物、鳥類和哺乳動物中都是保守的,但只有前兩種動物將其用於聽覺。現在看來,至少有些爬蟲類也可以。
“正如我們所知,耳朵聽到空氣中的聲音,”凱瑟琳·卡爾解釋說,生物學家和這項新研究的合著者。 「但這條古老的內部通路通常與平衡有關,可以幫助壁虎偵測透過地面或水等介質傳播的振動。
這條途徑存在於兩棲類和魚類中,現在已被證明也存在於蜥蜴中。我們的發現揭示了聽覺系統如何從魚類的聽覺系統進化到包括人類在內的陸地動物。
卡爾和第一作者、生物學家 Dawei Han,仔細調查研究人員對託卡伊壁虎的大腦進行了研究,發現球囊與後腦中稱為卵圓前庭肌 (VeO) 的神經元簇有直接連接。
這些 VeO 神經元不會接收來自任何其他內耳結構的輸入。然後訊息被傳遞到聽覺中腦,在那裡動物會同時感知振動和聲音。
為了確認球囊在聽力中的作用,研究人員使用鎢電極來監測 VeO 單元如何透過平台回應振動。他們慢慢地將振動頻率從 10 赫茲調到 1,000 赫茲,發現神經元對 50 赫茲到 200 赫茲之間的頻率最敏感,在 100 赫茲左右達到高峰。
最後,他們檢查 VeO 裝置是否只是透過典型的聽覺通道「聽到」振動裝置產生的深沉、隆隆的聲音。研究小組以相同的頻率但更大的音量向動物的耳朵發出聲音刺激?果然,他們沒有偵測到 VeO 裝置的任何反應。
這使得託卡伊壁虎成為第一個已知使用球囊達到此目的的羊膜動物(包括所有爬行動物、鳥類和哺乳動物的進化枝)。
也就是說,他們還沒有找到這些蜥蜴頭部有專用振動感受器的明顯行為原因。託卡壁虎是出了名的吵鬧生物,它們大聲的叫聲完全在它們正常聽力的頻率範圍內。但漢和卡爾假設他們可能會用它來偵測來自風、雨和掠食者的低沉隆隆聲。
它可能並不孤單?一項粗略的調查顯示,其他一些蜥蜴的結構與 VeO 相似,並且,顯示這種超級力量可能在爬行動物中相對普遍。研究小組表示,還需要進一步研究來證實這一點。
然而,我們哺乳動物並沒有愛。我們的球囊/後腦連接要弱得多,人們認為它們主要在抑制自身產生的聲音和追蹤我們的頭部位置方面發揮作用。但對爬蟲類來說,這種第六感可以在很多方面幫助他們。
“許多蛇和蜥蜴被認為是‘啞’或‘聾’,因為它們不能發聲或不能很好地聽到聲音,”韓說。
“但事實證明,它們可能會使用這種感覺通路通過振動信號進行交流,這確實改變了科學家對動物感知的整體思考方式。”
該研究發表在期刊上細胞報告。