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虾虎鱼鳍有指尖触柴咲绘里香敏

生物 2022-01-30 00:03:23

生物学家公司 烟斗中的圆鮈(新鮈)

信用:亚当·哈代 在包里摸索钥匙可能是每天的折磨

我不打算列出我包里的垃圾目录,但我可以通过触摸来区分每一篇文章

我们的指尖设计精巧,能够敏锐地发现表面和形状之间的差异,但我们并不是唯一接触物体的动物

美国芝加哥大学的亚当·哈代说:“一大群鱼用鳍接触水体、植物或其他动物的底部。”

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,导致哈迪和他的研究生导师梅琳娜·黑尔怀疑鱼是否也能感觉到鱼鳍的表面差异

这两人在《实验生物学杂志》上发表了他们的发现,虾虎鱼的鳍和灵长类动物的指尖一样具有触敏性

然而,在他们开始解开这个问题之前,哈迪和黑尔必须找到一种鱼,这种鱼似乎要花很多时间接触河床和湖底

哈迪说:“圆虾虎鱼(Neogobius melanostomus)是这些实验的绝佳选择,因为它们是一种栖息在海底的鱼,喜欢栖息在岩石和其他材料上。”他在夏天从大学校园骑自行车去密歇根湖抓鱼

“这总是一个你可以去钓鱼找工作的好日子”,他笑着说

在收集了几只虾虎鱼后,哈迪拍摄了鱼在池底的一块石板或一块波浪形塑料上移动的过程,以及它们楔入池边的过程

果然,鱼的鳍在每一个表面上张开,像一只手放在它们身上一样接触结构

然而,为了弄清楚鳍是否给鱼提供了不同的触觉,哈代知道他必须记录来自单个鳍条的神经信号

哈迪轻轻地将一根短的水平杆沿着鳍线以5毫米/秒到20毫米/秒的速度向尖端移动,当杆在鳍上移动时,他记录了神经中的电信号,很明显鳍在被触摸时会感觉到

此外,每条神经只感觉到每条鳍线的一小部分接触,这可能让鱼感受到细微的表面细节

但是,鳍是否足够灵敏,能够探测出不同等级砾石之间的差异? 这一次,哈迪设计了一个旋转的轮子,边缘有2毫米宽的脊,中间有3、5或7毫米的间隙,以模拟从粗砂到颗粒和鹅卵石的沉积物

然后,他以20到80毫米/秒的速度沿着鱼的鳍线转动每个轮子

哈迪说,创造轮子需要无数次的设计迭代,但当他费力地记录脊接触鳍条时产生的神经信号时,神经信号与接触鳍条的每个脊同步

他补充说,即使轮子的速度增加,它们也与皮肤上隆起的图案相匹配

最令人印象深刻的是,虾虎鱼的鳍似乎像猴子的手指垫一样对粗糙的表面敏感

哈迪说:“灵长类动物通常被认为是触觉灵敏度的黄金标准,所以看到鱼鳍表现出类似的触觉反应真的很令人兴奋。”

他和黑尔还怀疑虾虎鱼的战术敏感性可能起源于很久以前的进化

他说,这种灵长类动物的手状触摸也表明,通过触摸来检测表面差异的能力比我们之前想象的要长得多

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