@ 2018.02.09 , 13:00

猎豹独一无二的内耳

猎豹独一无二的内耳
credit:123RF

世界上最快的陆生动物——猎豹,无疑是一位成功的猎人。不仅因为它速度很快,还因为它在追捕猎物时可以保持一种令人难以置信的静止凝视。研究人员首次通过分析猎豹的内耳来研究猎豹非凡的感官能力,因为内耳是一种大多数脊椎动物运动时用来保持身体平衡和适应头部姿势的器官。这项研究发表在2月2号的《科学报告》杂志上,是由美国自然历史博物馆的研究人员们进行的,他们发现现代猎豹的内耳是独一无二的,并且很可能是最近才进化出来的。

该研究的主要作者Camille Grohé说道:“如果你能看到一只猎豹慢速奔跑,你会发现令人难以置信的运动壮举:它的腿,它的背部,它的肌肉都在以一种协调的力量运动,但是它的头却几乎没有移动。内耳有助于猎豹以每小时65英里的速度奔跑和捕捉猎物时保持视觉和稳定的姿势。到目前为止,还没有人研究过内耳在猎豹狩猎中的作用。”

在脊椎动物的内耳中,平衡系统由三个半圆形的半规管组成,这些半规管中包含了流体和感觉毛细胞,它们可以检测头部的运动。每一个半规管都以不同的角度定位,对不同的运动特别敏感:上下运动、左右运动、从一侧倾斜到另一侧。

研究人员在巴黎的自然历史国家博物馆和瑞士巴塞尔大学的生物材料科学中心对21个猫科动物的头骨标本进行了高分辨率的X射线计算机断层扫描,其中包括七只巨猎豹(一种濒临灭绝的猎豹,主要存在于更新世)以及十多种现存的猫科动物。通过这些数据,他们创建了每个物种内耳的3D虚拟图像。

他们发现,猎豹的内耳与今天所有其它现存的猫科动物的内耳有明显的不同:猎豹的前庭系统整体体积更大,前半规管和后半规管更长。该研究的合著者John Flynn说道:“这种与众不同的内耳反映了其对头部动作的敏感性更强和反应更加迅速,这就解释了猎豹为什么能保持视觉稳定以及如何在高速狩猎过程中锁定猎物。”

研究人员表示,这些特征并不仅仅存在于巨猎豹体内,现代猎豹高度专业化的内耳可能就是源于最近的进化。Grohé说道:“通过使用高科技设备来深入观察猫科动物的头骨,我们发现猎豹谱系的高速捕食与感觉系统是挂钩的。猎豹与其他捕食者的竞争,尤其是大型豹猫和剑齿虎,可能迫使猎豹进化出一种高速狩猎策略。现存的猎豹的祖先已经进化出细长的骨骼,这使得它们跑得非常快,然后它们又让内耳对头部运动极度敏感以保持头部不动,这也使它们在跑得更快的同时还能锁定猎物。”

本文译自 phys,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.7
赞一个 (6)

24H最赞