通过研究长翼鱿鱼的听力找到听觉起源演化新方式

Mooney做研究的长翼鱿鱼

Mooney研究乌贼对不同频率的声音所做出的反应

伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的T. Mooney通过研究长翼鱿鱼(Loligo pealii)的听力,找到了听觉起源演化的新方式。文章发表在《实验生物学杂志》(《Journal of Experimental Biology》)上。

乌贼在海洋食物链中扮演重要角色,鱼类、鸟类、海豹、海狮、海豚和有齿鲸等都以大量乌贼为食。鲸鱼每年要吃掉320吨乌贼,人类每年会吃掉280吨。

虽然乌贼是海洋食物链的重要成员,我们却对它的听觉好坏、它们是否依赖听觉控制游动方向、察觉危险、与同类交流等问题几乎一无所知。直到最近,我们才知道乌贼是有听力的。

研究表明,乌贼的听力系统与人类相似。乌贼脑底部有一对平衡囊,每个平衡囊中有一小颗钙粒。当乌贼游动时,平衡囊帮助控制身体位置。这与人类耳道的功能相似。

Mooney说:“从结构上看,平衡囊与我们的听觉系统极为相似。他认为,平衡囊正是脊椎动物耳朵的前身。”

为了研究乌贼是否有真正的、有功能的“耳朵”,Mooney测试了从平衡囊传出的神经能否对声音产生神经冲动。

他的初步探索表明,乌贼确实有听力。但它们只能听见较高频率的声音。比如,500Hz是很典型的大群鱼类发出的声音,乌贼却听不到,乌贼也听不到海豚发出的超声波。这种现象解释了为何乌贼总成为盘中餐:当捕食者靠近时,它们却听不到,因而难以逃过一劫。

Mooney说:“但从进化角度讲,乌贼的听觉机制是成功的。听觉进化的基本动力是对声源的定位,如果捕食者靠近你,你必须知道它是从哪个方向来的,这样才能逃脱危险。”

他说:“乌贼的平衡囊中有关于耳朵进化起源的重要信息,人类、鱼和其他很多动物都用毛细胞来感知声音和动作。它们的毛细胞与乌贼的很相像,但也有差别。可能在最初生命起源时,听觉器官有同一基本结构,但脊椎动物和无脊椎动物靠着同一个基础走上了不同的道路。”

Mooney说:“在未来,乌贼的‘耳朵’和毛细胞可能成为研究人类听觉的模型。但现在,我们首先要做好对乌贼‘耳朵’的功能性研究。”


来源:化石网/faywater





上一篇 下一篇 TAG: 听觉 听力 长翼鱿鱼