(攝影/Wildlife Alliance;照片來源/pexels)

【書摘】海獺都是手賤族?扇貝有兩百個眼睛?動物的感知系統超神奇

蟋蟀與螽斯的聽覺器官長在膝蓋上!扇貝的貝殼上有兩百個眼睛!鯰魚全身上下布滿味蕾!海獺的雙手是牠們在海底的眼睛!動物世界驚奇無限,帶著您的好奇心,跟著《五感之外的世界》一起跳脫人類的感官尺度,認識世界多元真實的樣貌吧!

(以下內容摘自《五感之外的世界》一書,由臉譜出版社授權,文中小標由《上下游》另行編輯,與原書無涉,且為閱讀需要調整部分擷取內容,更多精彩文字請詳見該書。)

鯰魚全身上下布滿味蕾,猶如一條會游泳的舌頭。(攝影/Anil Sharma;圖片來源/pexels)

大象的嗅聞能力驚人,超乎人類的理解

二○○五年,露西.貝茲(Lucy Bates)抵達了肯亞的安博賽利國家公園(Amboseli National Park),準備開始研究當地的大象。她第一天出發探尋象群時,經驗豐富的助理告訴她,這些自從一九七○年代起就受到許多科學家觀察的動物,絕對知道研究團隊來了一個新人。貝茲很懷疑,牠們怎麼可能知道?牠們又為什麼會在乎有沒有新面孔到來?不過就在研究團隊找到其中一個象群並將車子熄火的同時,這些大象立刻轉向他們。貝茲說:「其中一隻大象走了過來,把象鼻湊近我旁邊的窗子並認真嗅聞了一番。他們確實知道車子裡有個陌生面孔。」

過了幾年,貝茲也終於了解任何跟大象相處了好幾年的人都會發現的事:牠們的生命受嗅覺影響甚巨。就算不知道大象有數量破紀錄達兩千種的嗅覺受體基因,也不知道牠們嗅球的尺寸有多大,只要看看牠們的象鼻就知道了;沒有其他任何動物擁有如此靈活且顯眼的鼻子,大象嗅聞氣味的動作也因此比其他動物都來得明顯。

非洲象能用象鼻找出牠們最喜歡的植物,不管是藏在有蓋的盒子裡,還是隱身在各式各樣的草葉百匯裡,牠們都能把心儀的目標找出來。牠們也能學會探測本來不熟悉的氣味:快速教會大象探測黃色炸藥的氣味後(人類聞不到這種物質的氣味),三隻非洲象學會了探測黃色炸藥,甚至比受過高度專業訓練的探測犬還要厲害。而這三隻非洲象裡的其中兩隻分別名為奇蘇魯和穆西納,牠們能夠在嗅聞某個人的氣味後,從九個罐子裡不同人類的氣味當中找出正確目標。

至於亞洲象也毫不遜色;在一項實驗中,牠們能單靠嗅聞就正確辨認出兩個有蓋的桶子裡,哪一個有比較多的食物──這種事人類根本做不到,而且甚至連狗都很難辦到。貝茲說:「我們可以用眼睛判斷差異,但如果要單靠鼻子聞,那實在不可能辦到。大象單靠嗅聞就能得到的資訊豐富程度,實在超乎人類的理解之外。」

大象有兩千種的嗅覺受體基因(攝影/Venkat Ragavan;圖片來源/pexels)

蛇信是「辨別方向」的重要器官

森林響尾蛇在森林中游走時,蛇信不僅像地圖一樣為牠們引領方向,更是令牠們自由選擇食物的關鍵,牠們能用蛇信追蹤囓齒類動物四處鼠竄的行蹤,也能分辨出不同物種的氣味。在錯綜複雜的氣味蹤跡之間,牠們總是能找出自己最喜歡的獵物氣味,以及氣味痕跡最豐富、最新鮮的地點。這時牠們就會隱身在周遭,盤起身子等待攻擊的最佳時刻;一旦有老鼠跑過去,蛇就會衝出去,以比人類眨眼快上四倍的速度將毒牙刺進老鼠的身體裡注入毒液。

蛇毒通常需要一點時間才會起作用,而因為囓齒類動物的牙齒非常銳利,因此蛇會選擇先放獵物逃跑,以免受到攻擊。過了幾分鐘後,蛇就會開始吐著蛇信尋找已經被毒死的獵物。響尾蛇可以運用氣味分辨究竟哪隻老鼠中了蛇毒,更能夠知道老鼠身上中的蛇毒是來自同類還是其他種的響尾蛇。藉由咬下獵物那一刻記住的氣味,牠們甚至能夠確實找出那隻被自己咬中的老鼠。

蛇每一次拍動蛇信,舌頭兩個尖端在伸到最遠端時便會分開,回到中間點時則會相互靠近;這種動作製造出了兩個甜甜圈狀的氣流循環,能夠從蛇的左右兩側吸進各種氣味。這種行為就像蛇突然變出了兩台巨型風扇,從兩邊吸入氣味,將來自左右的各種氣味分子凝聚在蛇信的兩個尖端上。既然氣味分別來自蛇的左側和右側,因此分岔狀的蛇信即便只是在空氣中輕輕拍動,也依然可以讓牠們輕鬆分辨出方向。

蛇信能追蹤囓齒類動物四處鼠竄的行蹤,也能分辨出不同物種的氣味。(圖片來源/pixabay)

能否快速轉頭、移動視線與眼睛結構息息相關

牛和其他牲畜的眼神總是固定在同一點,因此看起來好像昏昏欲睡。牠們不像人類(或蠅虎)會藉由轉頭移動視線,說實在的,牠們也確實用不著這麼做。這些動物的視野涵蓋了頭部四周的幾乎所有範圍,牠們的視覺敏銳區則呈水平條狀,也因此可以同時將地平線四周的一切盡收眼底。

大象、河馬、犀牛、鯨魚、海豚的每隻眼睛裡都有兩到三個視覺敏銳區,這或許是因為牠們都無法快速地轉頭,所以才必須具備這種構造。變色龍擁有像砲臺一樣且能獨立轉動的眼睛,可以同時看到前後方,或是同時追蹤朝兩個不同方向移動的目標,所以牠們根本沒有轉頭的必要。

其他動物的視線則穩定多了。許多公蒼蠅都會把視線聚焦在上方,牠們的複眼上方有一大片被暱稱為求愛區的平面,讓牠們能夠精準察覺飛過頭上的母蒼蠅身影。公蜉蝣則更誇張,牠們眼睛裡負責探查異性的部位大到就像兩隻眼睛上各戴了一頂廚師帽一樣。

有種魚叫做四眼魚(Anableps anableps),牠們棲息於南美洲的河流水面上,其眼睛的兩個分區也有不同用途:上半部負責探出水面查看空中的事物,下半部則專門用來觀察水中的一切,這也是為什麼牠們會被叫做四眼魚。

四眼魚眼睛的上半部負責探出水面查看空中的事物,下半部則專門用來觀察水中的一切。(攝影/to.wi;照片來源/flickr)

鳥喙具有極為敏銳的觸覺

鳥喙內部是一種骨骼結構,外層包覆著跟人類指甲一樣的堅硬物質──角蛋白(keratin)。它看起來像是沒有生命也並不靈敏的構造──就是個長在鳥類臉上,用來叼或啄的堅硬工具。但其實對於許多物種來說,喙的尖端有著少量對於振動與動作非常敏感的機械性受體。

例如雞是相當仰賴視覺覓食的動物,因此牠們鳥喙上的機械性受體相對稀少,且都集中在喙的下半部。但某些鴨子(如綠頭鴨和琵嘴鴨)的鳥喙無論上下或內外都布滿機械性受體。其中有些位置的機械性受體分布之密,就像我們的手指一樣。

綠頭鴨的鳥喙或許包覆著跟人類指甲一樣的物質,但卻有著極為敏銳的觸覺。牠們正是用這種能力在混濁的水中尋找食物。牠們會一頭潛入水底下,把尾巴浮在水面上,一邊旋轉一邊將喙鑽入水中,彷彿在戲水一般地將鳥喙一張一合。藉由這些動作,牠們能在黑暗的水面下捕捉快速游經的蝌蚪,同時將食物從不能吃的泥沙中過濾出來。提姆.柏克海德(Tim Birkhead)在《鳥的感官》(Bird Sense)一書中寫道:「想像你面前有一碗果乾燕麥片加牛奶,同時裡面還撒了一把細細的礫石。你有辦法只吞下其中能吃的食物嗎?我猜很難,但鴨子就做得到。」

綠頭鴨的鳥喙有著極為敏銳的觸覺。(攝影/María Paula Lozano;圖片來源/pexels)

蜘蛛靠蛛網的振動判斷獵物是否上桌

蜘蛛已於地球上存在約四億年,牠們似乎一生都在吐絲造網。以工程學的觀點來看,蜘蛛絲真的是相當神奇的存在,蜘蛛絲又輕又有彈性,卻又比鋼鐵、克維拉纖維(Kevlar)強韌。蜘蛛會用蜘蛛絲包覆自己的卵、打造安全的藏身之處、將自己掛在空中甚至是朝半空中飛去。至於蜘蛛最為人所知的特色,就是多數種類的蜘蛛都會織出圓形的平面蜘蛛網,稱為圓網(orb web)。

圓網是強大的陷阱,能夠攔截飛行昆蟲,使其動彈不得,除此之外,它也是蜘蛛的監視系統,能將蜘蛛的感官延伸到其軀體以外的範圍。蜘蛛的身上布滿上千個狹縫感受器──也就是副尾戮蠍身上用來感知獵物振動的裂隙。

蜘蛛身上的狹縫感受器同樣集中在關節上,並且集結成一種名為琴形器(lyriform organ)的結構。因為有這些精巧又敏銳的器官,蜘蛛才能感受到從腳下任何事物傳來的振動。織圓網的蜘蛛大多會坐在網的正中央,把步足放在放射狀的軸絲上接收震波。這種姿勢能讓蜘蛛分辨振動究竟是來自沙沙作響的風、掉落的葉片還是苦苦掙扎的獵物;牠們大概也能比較從每隻步足傳來的振動力道,據此判斷獵物在哪個方向。

牠們也會根據振動力道的大小判斷獵物的體型,如果是體型大的獵物,蜘蛛會選擇小心謹慎地接近,或甚至根本選擇不靠近。一旦獵物的動靜停止,蜘蛛會扯動蜘蛛絲並「聆聽」傳回來的振動聲,找出目標的位置。假如有隻美味的蒼蠅嗡嗡飛過蜘蛛頭上,牠大概也只會用腳揮開對方,等到蒼蠅晃動蜘蛛網的那一刻,牠才會成為蜘蛛認定的美味大餐。

支持《上下游新聞》
以公民力量守護農業、食物與環境

我們相信知識就是力量,客觀專業的新聞可以促進公共利益、刺激社會對話,找出解決問題的方法。十年來,我們透過新聞揭露問題,監督政策改變;我們從土地挖出動人的故事,陪伴農民同行;我們也以報導讓消費者與農業更加親近,透過餐桌與土地的連結,支持本土農業茁壯。

我們從不申請政府補助,也不接受廣告業配,才能以硬骨超然的專業,為公眾提供客觀新聞。因此,我們需要大眾的支持,以小額贊助的公民力量,支持上下游新聞勇敢前行。了解更多

  • 請輸入至少100元

每月定額贊助回饋

  • 會員專屬電子報
  • 上下游Line社群
  • 上下游新聞年度報告
  • 會員年度活動

安全付款,資料加密

  • 請輸入至少100元

單筆贊助回饋

  • 會員專屬電子報
  • 上下游新聞年度報告

安全付款,資料加密