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宽吻海豚有第七种感觉:它们能感觉到电

  

  

  海豚是少数几种有六种感官的哺乳动物之一。除了味觉、嗅觉、听觉、视觉和触觉之外,它们还有回声定位的能力:它们发出的声波被水中的物体反射,这使得它们甚至可以探测到300英尺外的一条小鱼。现在,一系列的实验已经证实,在水族馆中最常见的宽吻海豚(Tursiops truncatus)有第七感:它能够探测到电场,这种能力将帮助它捕食隐藏在海底的鱼。研究人员还认为,这种电感受有助于它们跟随地球磁场定位。

  尽管许多鱼类,尤其是板鳃类(鳐鱼和鲨鱼)和一些两栖动物可以探测到低强度的电场,但这在哺乳动物中是极其罕见的。如此罕见,以至于地球上只有两种最不寻常的动物有这种能力:鸭嘴兽和澳大利亚针鼹,它们都是单孔动物,产卵时只有一个开口,泄殖腔,消化、泌尿和生殖道在这里汇合。2011年,一组德国科学家发现,圭亚那海豚(齿科鲸目动物中的一种)能够感知电信号。这种海豚原产于美洲南大西洋,从加勒比海到巴西海岸,捕食隐藏在海底沙子上或沙子下的鱼。现在,发现这一发现的部分团队已经证实,宽吻海豚也有这种能力。

  圭亚那海豚的电感受能力让德国罗斯托克大学海洋科学中心主任Guido Dehnhardt认为,其他海豚也可能有这种第七感。Dehnhardt是2011年这项发现的负责人之一,他确信宽吻海豚一定也有这种技能。“这两个物种都遵循底栖动物的捕食策略,”他在电子邮件中解释道。这意味着它们都以生活在海底的鱼类为食。所以,如果圭亚那海豚能够探测到鱼发出的电流,为什么宽吻海豚不能呢?

  Dolly is one of the subjects of the experiment. In the center of the image, on the snout, the hair follicles that allow it to perceive electric fields can be seen.

  所有生物在水中时,身体周围都会产生电场。这是海豚探测到的信号。Dehnhardt的学生Tim h

  特纳斯解释说:“这些电场是由神经元活动或肌肉运动产生的。”当鱼的嘴和鳃的粘膜“与海洋直接接触并释放离子到周围的水中”时,它们周围也会产生一个场。水,由于它含有盐,有助于扩展这些领域,可以被那些已经发展出感知它们的系统的动物探测到。鲨鱼的短距离成功要归功于这一点(对于长距离,它们利用嗅觉)。

  为了验证宽吻海豚是否有这种感觉,h

  特纳斯和德恩哈特招募了生活在纽伦堡水族馆的两只雌性宽吻海豚唐娜和多莉。他们创造了一个系统,当他们检测到电场时,他们必须触摸一个球;如果他们答对了,就会得到一条鲱鱼作为奖励。这两项实验是在过去三年里进行的,其结果最近发表在《实验生物学杂志》(Journal of Experimental Biology)上。实验表明,两者对电场都非常敏感。虽然两者之间存在一些差异,但他们都能感受到交流电和直流电产生的磁场。为了测量范围,研究人员从电位为每厘米500微伏(μV/cm)的电场开始,然后将其降低。

  唐娜和多莉对强磁场同样敏感。适度的人,成功率总是在80%以上。只有在最弱的电场下,唐娜的敏感度略高,能探测到2.4 μV/cm的电场,而多莉能探测到5.5 μV/cm的电场。一微伏相当于百万分之一伏特。相比之下,鸭嘴兽也以隐藏在河底(以鸭嘴兽为例)的动物为食,它们在25至50微伏的电场下捕捉螃蟹、虾或昆虫。

  这些海豚的第七感似乎存在于让人想起猫或海豹的胡须的传感器中。h

  特纳斯解释说:“在出生时,它们仍然有毛囊,毛囊上的毛发起到机械感受器(触觉信息)的作用,但它们在出生后不久就会掉毛,只剩下空的隐窝。”很长一段时间以来,人们认为鼻子上方的那些洞是过去的痕迹,已经失去了它们的功能。但事实并非如此:“根据我们的测试和之前对圭亚那海豚的研究,振动隐窝从机械感受器转变为电感受器,”他解释说。

  水生动物只要收缩肌肉或与水交换离子,就能产生50 ~ 500 μV/cm的电场。虽然这项研究的作者没有使用活鱼进行实验,但他们认为,电感受是海豚进食的关键。这些动物有回声定位能力,但当它们离隐藏的猎物只有几英寸远时,沙子会干扰回声信号。然而,尽管电场随着距离的增加而减弱,但在距离近的地方,它却揭示了奖品。

  生物学家还提到了第七感的第二种功能,即鼻子上隐窝的神经末梢就像一种磁力计。“电场和磁场总是相连的,”h

  特纳斯指出。当导电体穿过磁场时,就会产生电场。研究人员解释说:“这被称为电磁感应,它存在于鲨鱼身上,可能也存在于海豚身上。”当它们游过地球磁场时,会在身体周围产生电场。h

  特纳斯总结道:“这个电场可能强到足以被动物自己探测到,它提供的信息类似于地图,可以用来在海洋中定位自己。”这将有助于解释在太阳风暴或磁异常之后鲸类搁浅的发生率。

  这些宽吻海豚实验的主要目的是证明“电感受并不只发生在一个物种中;这可能是大多数齿鲸的一种能力,”这项研究的资深作者Dehnhardt说。问题是如何验证它,尽管有一些线索表明它是正确的。抹香鲸就是这种情况,它也是齿形鲸目动物,也是地球上最重的动物。德恩哈特解释说,这些海洋巨人过去常常被困在水下电缆中而成群死亡;和海豚一样,它们也以底栖鱼类为食,在搜寻过程中,它们遇到了电缆,折断了不止一条。然而,近几十年来,没有更多的此类死亡报告。根据这位德国科学家的说法,这种解释可能是“这些齿形螈感知电场能力的第一个迹象”。早期的电报和后来的电话系统使用金属芯电缆产生强大的电磁场,这可能会吸引电感受器鲸鱼。然而,同轴电缆和光纤都不会产生这些磁场,这就是抹香鲸不再有这个问题的原因。

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