無耳鬼面蜘蛛聽力超群

無耳鬼面蜘蛛聽力超群鬼面蜘蛛(Ogre-faced spiders)有8只眼睛,最為矚目的是頭上這兩只巨大的、面向前方的眼球,它們也因此得名“鬼面”。
攝影:JAY STAFSTROM

  給鬼面蜘蛛命名的人顯然對它那雙巨大的眼睛印象深刻,那怪物般的眼球好像特別善于在黑暗中發現獵物。
 
  事實證明,這一夜行蜘蛛的另一個特點是聽覺驚人。一項新的研究稱,鬼面蜘蛛能聽到2米以外的聲音,這要歸功于它腿上的感覺器官。
 
  鬼面蜘蛛原產于美國東南部,捕食方式是懸吊在植被上,然后向后翻轉,用粘網捕捉空中的獵物。
 
  康奈爾大學神經生物學博士后研究員Jay Stafstrom對鬼面蜘蛛如何完成這樣靈活的壯舉非常好奇,因此他做了一個實驗,用一塊硅膠蓋住了蜘蛛的眼睛。令人不解的是,被蒙住眼睛的捕食者仍能捕捉到飛蟲,這說明它們其實是靠聽覺察覺到了獵物的存在。
 
  蜘蛛并沒有傳統意義上的耳朵。但越來越多的證據表明,一些蜘蛛可以通過腿部的神經感受器聽到聲音,比如跳蛛、捕魚蛛,以及現在的鬼面蜘蛛。這些感受器的功能就像耳朵一樣,能接收聲波并將脈沖傳達給大腦。眾所周知,蜘蛛能夠感覺到獵物躡手躡腳在網上行走時的振動,但這并不被認為是聽覺。
 
  鬼面蜘蛛最令人驚訝的是它們超群的聽力,Stafstrom說道,其研究近日發表在《當代生物學》(Current Biology)雜志上。Stafstrom發現,與一些無法能聽到高頻聲音的物種(如跳蛛)不同,鬼面蜘蛛既能捕捉到昆蟲翅膀拍打的低頻聲音,也能聽到鳥類的高頻鳴叫,后者是它們的主要捕食者。
 
  多倫多大學的感覺生物學家Sen Sivalinghem表示,在如此簡單的生物中發現如此先進的聽覺能力,可能有助于科學家更多地了解這種感覺是如何進化的。他沒有參與這項研究。
 
  “了解那些神經元較少、相對不那么復雜的動物的大腦是如何處理感官信息的,以及這些信息是如何影響生物體的行為和決策的,有助于科學家深入理解所有大腦的處理過程和機制,”他說道。“包括我們的。”
 
蜘蛛俠般的感覺

無耳鬼面蜘蛛聽力超群
根據這項研究,鬼面蜘蛛能用蛛絲織出一張粘稠的網,然后“急速向后扭轉頭部”,誘捕飛蟲。
攝影:JAY STAFSTROM
 
  在新的實驗室實驗中,Stafstrom和同事們將微型電極插入蜘蛛的大腦和脫離軀體的腿中,這些腿在被切斷后一小時內仍能對聲音做出反應。科學家們懷疑,位于每只蜘蛛腿部末端的跖骨器官,負責感知振動,也是它們用來聽聲音的器官。
 
  然后,科學家們在約1.8米外播放各種音調的聲音。電極讀數顯示,當蜘蛛暴露在低頻和高頻聲音下時,它們的大腦和跖骨器官變得活躍起來。而在科學家們封閉了蜘蛛的跖骨器官后,蜘蛛對聲音的反應就不那么強烈了,這表明這些器官的作用就像鼓膜一樣。
 
  為了證實實驗室的發現,研究小組還在佛羅里達州蓋恩斯維爾的自然棲息地對蜘蛛進行了測試,夜間在1.8米遠的地方播放同樣的聲音。
 
  最終得到了相同的結果:當蜘蛛聽到模仿昆蟲拍打翅膀的低頻時,它們會投網,而當它們聽到表明捕食者在附近的高頻聲音時則會保持不動。研究人員說,這些反應更加堅定了他們的發現,即蜘蛛實際上是在聽,而不僅僅是對網的振動做出反應。
 
  "這項研究真正令人興奮的方面之一是行為實驗與神經生理學工作的結合,"Sivalinghem說道。
 
  “我們知道,記錄蜘蛛的大腦活動是極其困難的,"他補充說,這意味著 "我們對感覺信息如何處理以及哪些信息對蜘蛛很重要等方面知之甚少。但像這樣的研究正在填補這一空白。"
 
改進技術
 
  Stafstrom表示,這一發現甚至可以帶來更先進的聲音探測技術,比如高靈敏度的麥克風。
 
  既然鬼面蜘蛛 “已經進化到非常擅長傾聽一定距離外的不同聲音,"他說道,"我們也許能夠以某種形式模仿這種行為。"
 
  例如,他設想了一個類似蜘蛛的麥克風或由八條“腿”的智能揚聲器,每條腿上都有一個傳感器,這樣”你可以很方便地計算出聲音的來源、傳播速度和去向"。他表示,這種設備可以用于從大量其他的言語交談中探測特定的聲音。
 
  "我們認為這些蜘蛛中隱藏著一座信息金礦。"
 
(譯者:陌上花開)

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