在阴暗的地下隧道中,矮胖的小鼹鼠筑巢,安全地藏在地下深处。 奇怪的是,有一个物种总是小心翼翼地在巢穴的东南部建造这些巢穴。
它们为什么这样做尚不清楚,但即使在完全黑暗的情况下,这些穴居啮齿动物——在最好的条件下几乎看不见的动物——仍然能够感知方向。
我们早就知道像鸟类这样的动物可以感应磁场,以及最近发现狗也通过它们导航。 但这种感觉背后的生物学机制——以及它如何在鼹鼠身上发挥作用——仍然是一个谜。 我们甚至不知道这些磁性探测器(无论它们被证明在哪里)位于体内的哪个位置。
最近的一项理论表明,这种感觉能力可能会以某种方式发生通过生活在这些物种内的趋磁细菌。 但到目前为止,有关鼹鼠磁感受器的线索表明,它们的机制是磁铁矿-基于。
这种地球磁场的感觉独立于光的作用,并且受到强磁脉冲的影响,但不受无线电频率的影响,解释研究人员来自德国杜伊斯堡-埃森大学。 他们一直在研究安塞尔的鼹鼠(安氏褐鼠)来更多地了解这个感官之谜是如何运作的。
安塞尔鼹鼠是一种高度合作的社会物种,生活在大约 10 只个体的群体中,并建立起已知最长的(非人类)哺乳动物隧道。 它们甚至可能与邻居友好,一些殖民地通过连接隧道相连。
实验室里一堆鼹鼠依偎在一起。 (凯·罗伯特·卡斯帕饰演)
这些有腿的毛茸茸的管子,一端有一条粗短的小尾巴,另一端有大牙齿突出在闭合的嘴唇上。 他们奇怪的下颌门牙可以独立移动彼此的。 除了日常任务外,鼹鼠在打斗时也会用这些牙齿打斗。
它们的牙齿上方是令人感兴趣的器官——直径仅为 2 毫米的微小眼睛。 这些眼睛根本看不到太多东西,只能真正察觉明暗之间的差异。
动物学家兼主要作者凯·卡斯帕(Kai Caspar)表示:“它们不会通过视觉来确定方向”告诉新科学家。 “视力对他们来说或多或少完全不重要。”
A之前的研究研究发现,使用麻醉扰乱眼睛的功能,破坏了鼹鼠将巢穴放置在其喜欢的位置的能力,同时仍然允许它们感知光和阴影。 但他们不能排除麻醉剂没有进入血液并影响其他器官的可能性。
因此,卡斯珀和同事决定尝试一种更明确的方法来确认动物磁感受器的位置。
不幸的是,对于实验室鼹鼠来说,这涉及通过手术切除一些研究对象的眼睛(这一过程称为去核)。 然而,手术后 1.5 年的测试证实,这些个体的日常行为与其他圈养鼹鼠没有什么不同,包括挖掘、互相梳理毛发和打闹。
研究小组表示:“所有被摘除细胞的动物都是各自家庭群体中完全沉浸的成员,许多动物都成功地繁殖和抚养了后代。”在他们的论文中写下。
一旦确定了这一点,研究人员就创建了可以精确控制磁场的嵌套泰拉瑞亚。
然后,研究小组在四种不同的磁场排列中测试了动物的巢穴建筑,以排除基于地形的反应。 他们发现,仍然有视力的对照动物表现出它们通常明显偏爱在竞技场的磁性东南部筑巢,而那些没有眼睛的动物则在随机位置筑巢。
“我们的结论是,摘除眼睛会导致磁感永久性受损,”团队写作。 “我们的研究是第一个在哺乳动物中鉴定出磁感受器官的研究。”
卡斯帕和团队建议在电子显微镜和光谱学下仔细检查眼睛,以找到这些难以捉摸的哺乳动物磁感受器。
这项研究发表在英国皇家学会杂志界面。