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长着触手的鼻子

动物界最快杀手的荣誉不属于猎豹,而是属于一种生活在美国东北部和加拿大东部湿地中的动物。吉尼斯世界纪录称它是最快速、最贪婪的哺乳动物猎食者。相关词条上写道,“人类开车时对红灯做出反应需要650毫秒”,眨一次眼最多持续300毫秒,但这种生物可以在150毫秒之内识别、捕捉并吃掉它的猎物。这不禁让人好奇,被吃掉的猎物是否有时间记录自己的命运。为了强调这种动物险恶的名声,有人将它比作H. P.洛夫克拉夫特(H. P. Lovecraft)笔下著名的地外生物克苏鲁(Cthulhu):“一种外形似人的怪物,但是头像章鱼,脸上长着一大堆触手,身上覆盖着鳞片,看上去像橡胶一样,后脚和前脚上都有巨大的爪子,身后长着又长又窄的翅膀。”除了鳞片、瓜子和翅膀之外,它与本章所提到的物种看上去惊人地相似:强壮的肩膀,长着爪子的前肢,以及动物界最惊人的适应性特征之一——从鼻孔中放射出的22只充血的肉质触手。然而,这个毛茸茸的恶魔几乎没有人的一只手掌大,很少在地面上活动,也不会对你构成什么威胁,除非你是一条蚯蚓。它是一种相当迷人的哺乳动物,它不同寻常的鼻子使其得名星鼻鼹鼠。

田纳西州的纳什维尔是乡村音乐和星鼻鼹鼠研究的发源地。肯·卡塔尼亚(Ken Catania)是研究这些动物的世界权威,任职于范德比尔特大学。美国理论物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)曾说:“在任何领域,找到最奇怪的东西,然后探索它。”在这番话的指导下,卡塔尼亚在鼹鼠中找到了他的追求。“很难想象会有什么动物比它更奇怪,”他对我说,“它简直像天外来客,你可以想象一下,它从飞碟里钻出来,跟一群好奇的地球代表打招呼。”

自19世纪以来,这种鼹鼠的星状鼻子一直受到人们的各种猜测。有人甚至怀疑它是否像天线一样可以探测电场。“作为一名对感官系统感兴趣的神经科学家,这种生物学异常代表了一个极为诱人的谜团。”卡塔尼亚从宾夕法尼亚州西北部广阔的湿地中收集他要研究的鼹鼠。对隧道挖掘者来说,这2000多平方千米郁郁葱葱的植被和潮湿的土壤简直是极乐世界。这种行踪隐秘、几近失明的动物以每小时2.4米的速度挖出30米长的隧道,寻找美味的食物。作为已知唯一会游泳的鼹鼠,它们还会在沼泽浅滩捕捉小鱼和甲壳类动物。当卡塔尼亚在他的实验室水箱里拍摄它们在水下觅食的过程时,镜头展示了它们如何在鼻孔吹出气泡时一口吞下开胃小菜。卡塔尼亚认为,当这些气泡包围目标时,它们会吸收目标的气味分子。然后,在重新吸入这些充满气味的空气时,星鼻鼹鼠能够嗅出它们发现的东西是否可食。“这种感官能力完全出乎意料,”卡塔尼亚说,“以前,从逻辑上讲,人们认为哺乳动物不能在水下使用嗅觉,但是这种新发现的行为提供了一种机制。”因为它的鼻子,星鼻鼹鼠成为已知的第一种在水下有嗅觉的哺乳动物。然而,事实证明,这是它的感官天赋中最不重要的一项。

当星鼻鼹鼠沿着隧道前进时,环绕它鼻孔的11对鼻触手移动得非常快,都看不清了。为了弄清楚究竟发生了什么,卡塔尼亚使用高速摄像机让它们慢下来。他建造了一个带有机玻璃底的地洞,用隐藏得很好的蚯蚓碎片(鼹鼠的美味珍馐)作为诱饵,然后设置好摄像机,对准鼹鼠的腹部,拍摄帧率为每秒1000帧。他的第一个实验对象迅速穿过地洞,以极高的效率找到并吞食了蚯蚓碎片。第二只和第三只如法炮制。当卡塔尼亚用慢镜头回放这段录像时,他清楚地看到了这些鼹鼠星状鼻上的22只鼻触手,它们正在黑暗中摸索。这些触手快速而独立地移动,每秒最多能触碰十几个物体。而且只要前十对触手中的一对碰到了食物,第十一对触手(稍微缩小了一些)就会过来侦察一下,然后将猎物留给鼹鼠的镊子状门牙。卡塔尼亚补充道:“任何食物都必须接受第十一对触手的触碰。”第十一对触手可能比较小,但它们的作用很大。卡塔尼亚和他的同事菲奥娜·雷普尔(Fiona Remple)还测量了这个过程所需的时间,他们发现星鼻鼹鼠可以在短短120毫秒内识别出来并捕获猎物。“时间短得惊人,”卡塔尼亚说,“我不知道是否有其他哺乳动物能与之媲美。”正是这个发现让吉尼斯世界纪录办公室打来电话。“他们给我寄来这张精美的证书,”卡塔尼亚说,“我开玩笑说,我要把我的博士学位证书从墙上取下来,换成这张。”高速镜头的意义不只是打破纪录,它表明这种鼹鼠的鼻子更适用于触觉,而不是嗅觉。这种想法的首次提出是在一个半世纪前,在另一块大陆上,针对的是另一个鼹鼠物种。

当时,古斯塔夫·海因里希·西奥多·艾默(Gustav Heinrich Theodor Eimer)以比较解剖学家的身份在德国维尔茨堡大学工作,他对欧洲鼹鼠很感兴趣。艾默观察到,这种鼹鼠鼻子的皮肤上布满了微小的膨大结构,每个膨大部分的直径可达五分之一毫米。“这些点或乳突是特殊神经末梢的所在。”他后来写道,出于兴趣,他用显微镜仔细观察了一番。他的妻子安娜是一名画家,她记录下了他看到的东西。她细腻而精美的图画表明,这些圆丘状乳突是压扁的表皮细胞堆叠而成的柱状结构,神经束沿着中央的管道向下延伸。艾默对组织进行染色,以暴露之前隐藏的细节。“如果你处理皮肤,”他继续说,“就会发现数量惊人的神经。有髓神经纤维以粗大的神经束的形式向各个方向延伸。”他煞费苦心地在一只鼹鼠鼻子表面的皮肤上数出5000多个乳突,每个乳突的核心都有2 ~ 3个神经纤维从中穿过。他突然意识到,因为“这些神经末梢……必须直接接触”鼻子所做的那些事,所以这些乳突必须让鼹鼠能够感觉到周围的环境。他将这些乳突称为“触觉锥体”(Tastkegel)。

1871年,他在当时的学术期刊《显微解剖档案》( Archiv f ̈ ur mikroskop ische Anatomie )上发表了他的发现,标题为《作为触觉器官的鼹鼠的枪口》[ Die Schnautze (sic) des Maulwurfs als Tastwerkzeug ]。带着也许是不经意的黑色幽默,他指出,“对着鼹鼠的鼻子轻打一拳就能将其杀死,而不寻常的神经密集分布则轻松地解释了这个众所周知的事实”。他总结道:“鼹鼠的鼻子一定是某种训练有素的触觉的中心,因为它几乎完全取代了这种动物的面部感觉,而且是它们地下之旅的唯一向导。”如今为了纪念他,“触觉锥体”被称为艾默氏器。通过让皮肤对感觉高度敏感,它们将欧洲鼹鼠的鼻子变成了一种触觉优于嗅觉的器官。 7sHR8ZHw4n297aXV+jghUHOyjIL1jP4/Oh4ppZFeSPbrDzLKrJwUF1I9b+XxjaFl

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