专栏名称: 环球科学
《科学美国人》独家授权中文版—《环球科学》杂志—www.huanqiukexue.com
目录
51好读  ›  专栏  ›  环球科学

它的“毛绒绒”不仅可以吓退人类,还能感知捕食者的静电场

环球科学  · 公众号  · 科学  · 2024-10-05 21:53

主要观点总结

文章介绍了毛毛虫具有感知电场的能力,这种能力被称为电觉。研究人员发现毛毛虫能够感知逼近的黄蜂产生的静电场,这是首次在陆生捕食者与猎物之间的互动中观察到的电觉现象。相关研究发表在《美国科学院院刊》。毛毛虫通过覆盖在体表的纤维状刚毛感知电场,这种能力可能结合其他感官为动物提供更可靠的感觉信息,以判断是否有捕食者逼近及位置。神经行为学家对此研究表示肯定,并认为未来需要在自然环境中研究动物的电觉。

关键观点总结

关键观点1: 电场无处不在,一些动物演化出了探测不可见电场的能力,称为电觉。

电觉常见于水生动物,但陆生动物中很鲜见。最近研究发现毛毛虫可以感知逼近的黄蜂产生的静电场,是首次在陆生捕食者与猎物间观察到电觉现象。

关键观点2: 研究人员通过模拟黄蜂接近毛毛虫时产生的电场,观察毛毛虫的行为。

三种不同的毛毛虫在人造电场中的行为被观察,其中包括朱砂蛾的幼虫。它们会做出防御反应,如卷曲身体和勇敢反击。

关键观点3: 毛毛虫通过覆盖在体表的纤维状刚毛感知电场。

当电场以黄蜂拍翅频率振荡时,毛毛虫反应更强烈。这种感知能力与听觉、视觉等结合,可获得更可靠的感觉信息,判断捕食者逼近及位置。

关键观点4: 神经行为学家对研究表示肯定。

研究证明了节肢动物能感知周围电场并做出反应。未来需要在自然环境中研究动物的电觉。


正文

图片来源: unsplash


撰文 | 真纳罗·托马(Gennaro Tomma)

翻译 | 林清


在我们生活的世界里,电场无处不在。而有些动物已经演化出了探测不可见电场的能力。这种看似奇异的能力叫做 电觉(electroreception) ,常见于水生动物,但在陆生动物身上却很鲜见。最近,有研究人员发现, 毛毛虫可以感知逼近的黄蜂产生的静电场 。这是 首次在陆生捕食者与猎物之间的互动中观察到电觉现象


研究人员起初就将目光投向了毛毛虫与其常见的天敌——普通黄蜂。 他们使用电极来模拟黄蜂接近毛毛虫时产生的电场 。然后,他们将三种不同的毛毛虫暴露在人造电场中,以观察这些毛毛虫的行为并测量它们的静电荷,其中一种毛毛虫为朱砂蛾( Tyria jacobaeae )的幼虫。相关研究发表于《美国科学院院刊》( PNAS )。


图片来源: unsplash


结果显示,这三种毛毛虫都做出了防御反应。有两种毛毛虫会卷曲身体来保护自己,且这种状态会持续较长的时间。第三种毛毛虫则会勇敢反击,试图去咬电极。而且,当电场以黄蜂的拍翅频率振荡时,毛毛虫的反应更为强烈。研究人员确定, 毛毛虫是通过覆盖于体表的纤维状刚毛来感知电场的,这些毛状物会在电刺激下振动


德国柏林自然历史博物馆的感觉生态学家萨姆·J. 英格兰(Sam J. England,这项研究的共同作者)表示,对于拥有电觉的陆生动物来说,“ 通过将这种感知能力与听觉、视觉等其他感觉结合在一起,这些动物便可以获得更可靠的感觉信息,以此判断是否有捕食者逼近以及捕食者的位置 。”


德国波恩大学(University of Bonn)的神经行为学家格哈德·冯·德埃姆德(Gerhard von der Emde,未参与这项研究)认为,这项研究“有力证明了, 节肢动物能够感知周围电场并做出相应反应 ”。冯·德埃姆德还表示,虽然很难,但他希望有人能在自然界的真实环境中研究动物的电觉,而不是在人造电场中。


德国奥登堡大学(Carl von Ossietzky University of Oldenberg)的神经行为学家保利娜·N. 弗莱施曼(Pauline N. Fleischmann,未参与这项研究)评价说,这项研究提供了一个很好的例子,“它表明, 与人类相比,动物在日常生活中能检测不可见的信号并加以利用 。”她补充说,“接下来最有趣的问题是,黄蜂会如何试图掩盖自身产生的电场,以及猎物与捕食者之间的演化军备竞赛会如何继续。”


本文选自《环球科学》10月刊“前沿”栏目。


本文来自微信公众号“环球科学”。 如需转载,请在“环球科学”后台回复“转载”,还可通过公众号菜单、发送邮件到[email protected]与我们取得联系。 相关内容禁止用于营销宣传。


《环球科学》







请到「今天看啥」查看全文