
蝙蝠可以隨著巨大的敏捷性而顫動,懸停,潛水炸彈,並在空中改變方向。當然,他們將一部分令人難以置信的夜間導航歸功於迴聲定位。但是新的研究突出了另一個蝙蝠驚人能力的另一個不足的來源:機翼。
研究人員今天(4月30日)在《細胞報告》雜誌上報告說,蝙蝠的翅膀採用獨特的觸摸受體設計。與精細的頭髮相關的微小感覺細胞蝙蝠翼可能使動物在一秒鐘內改變翅膀的形狀,從而使它們令人印象深刻。
約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)的神經科學家辛西婭·莫斯(Cynthia Moss)對現場科學說:“蝙蝠的機翼確實是一個非常專業的結構。”
不僅這樣做蝙蝠使用翅膀進行飛行莫斯說,但他們也用它們來捕獲獵物並擁抱他們的年輕人。適當地,包括蝙蝠在內的科學秩序的科學名稱是Chiroptera,一個意思是“手翼”。 [在飛行中查看蝙蝠的驚人圖像這是給出的
觸摸感
莫斯(Moss)和她的同事兩年前首次開始檢查蝙蝠翅膀上的微小頭髮,記錄了這些頭髮的缺失是如何影響飛行的。在用非處方拆卸霜暫時將蝙蝠機翼暫時無毛後,研究人員測量了蝙蝠的飛行行為。科學家發現,沒有翅膀的頭髮,蝙蝠在接近物體時不會很快放慢速度。他們的空中轉彎也不太緊。神經學研究表明蝙蝠腦細胞當頭髮被空氣或輕微觸摸刺激時,會做出反應。
為了了解更多信息,她的實驗室中的Moss和科學家與哥倫比亞大學生物學家Ellen Lumpkin合作,他專門研究觸摸受體。科學家能夠鑑定出稱為默克爾細胞的感覺細胞,這些感官細胞致力於在蝙蝠翼中進行精細觸摸。這些默克爾細胞與機翼的細頭緊密相關。研究人員發現,大約47%的翼毛有一個毛囊隔壁的默克爾細胞。
莫斯說,這些頭髮“用作槓桿,當它們移動時激活受體。”
在頭髮附近還發現了其他稱為披針形末端的感覺細胞。莫斯說,這些細胞一起為蝙蝠提供了有關機翼上氣流的立即信息。
靈活的神經元
通過跟踪蝙蝠腦細胞或神經元對刺激這些感覺細胞的反應,研究人員發現神經元與活性爆發反應,然後是無效的反應,即使刺激持續了持久。莫斯說,這表明感覺細胞適應了速度,好像他們在說:“好吧,這是信息。現在做點什麼。”
研究人員還追踪了從機翼到脊髓的神經的路徑,並發現蝙蝠在哺乳動物中是不尋常的。在大多數哺乳動物中,手或前肢將其信號發送到頸部的頸椎,脖子上有幾條神經浸入軀幹中的胸椎。相比之下,蝙蝠具有前往脖子和軀幹的神經途徑。莫斯說,原因似乎是蝙蝠翼的一部分實際上是在產前發育過程中源自樹幹組織。
莫斯說,所有這些都很重要,因為它有助於解釋蝙蝠(唯一真正的飛行哺乳動物)如何將翅膀適應飛行和其他日常需求。這些發現也可能啟發人類的工程。
莫斯說:“借助蝙蝠中說明的一些生物學原理,航空車有可能變得更加機動。”
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