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鲨鱼能在几公里外追踪猎物,靠1种特殊器官,曾被误认是嗅到血腥

 华笺流香 2021-04-01

鲨鱼是海中的顶级掠食者,能够远距离的追踪猎物。很久以前,渔民都传说,鲨鱼能够嗅到几公里外的血腥味。

             

根据科学家们的研究,鲨鱼确实有敏锐的嗅觉,但是能够闻到几公里外的血腥味,确实有点夸张。

鲨鱼有一对鼻孔,鼻孔状的洞就在吻的前缘下面。每个鼻孔被鼻瓣分成两个开口。水被引导进入内孔,通过嗅片后,通过外流孔离开嗅囊。嗅片是嗅囊内表面的一系列褶皱,增加了表面积,使鲨鱼有更多的机会接触气味。气味通过嗅片刺激神经感觉细胞的纤毛样末梢,溶解在水中的分子与受体细胞结合,然后再向大脑发送信号。

             

鲨鱼的嗅球是前脑大嗅叶的前部延伸,直接进入嗅囊,嗅球内的神经直接进入嗅道。有了如此先进的硬件,鲨鱼能够检测到浓度低于100亿分之一的血液!

分子在水中的扩散速度,远没有在空气中扩散的快。人们曾见过白鳍鲨的鼻子伸出水面,据说是在嗅空气,这可以让它们比在水下探测到更远的气味。

哺乳动物身体里的血液大约占体重的7%~8%,一个100公斤的海豹身体里有大约8升的血液。稀释到1/100亿,扩散半径大约在350米,这就是鲨鱼能够嗅到血液的最远距离。

             

如果受到洋流和风吹拂的影响情况下,在某个方向可能扩散的更远一点,但是在另外的方向会更近一点。

但是,鲨鱼确实能够追踪到在几公里之外挣扎的猎物,因为它们有一种特殊的器官~洛伦兹尼腹壶(Ampullae of Lorenzini)。

●这些黑点就是洛伦兹尼腹壶,排列在鲨鱼的脸部两侧。

             

1678年,意大利内科医生斯特凡诺·洛伦兹尼(Stefano Lorenzini)在鳃类动物中描述了腹壶结构。

在很长一段时间内,洛伦兹尼腹壶的功能一直难以被发现。

直到1960年,科学家们才搞清楚这个特殊的器官的功能:检测弱电场。

●这张图片描述的是洛伦兹尼腹壶的具体结构。

             

腹壶部位唯一的外部特征,是在鲨鱼(黄貂鱼也有)的脸和鼻子上形成的凹坑。这些凹坑颜色呈黑色,看起来就像鲨鱼已经几天没刮胡子了。

这些凹坑被一种电感受性晶体凝胶填充,胶体的厚度从几微米到一股意大利面那么厚,包裹胶体周围的皮肤是绝缘的。

到2003年的时候,科学家们终于弄清楚了这个器官的敏感程度。

鲨鱼脸上的洛伦兹尼腹壶,可以检测到每平方厘米15亿分之一伏特的电压,这相当于能够从一万英里外探测到手电筒电池的电场。

             

凭借这种超级精密的感受器官,鲨鱼可以在几公里外感受到受伤、或者是正在挣扎的猎物。

一旦感应到电流,这种凝胶就会根据外部电流提供的全部信息在鲨鱼大脑中触发突触反应,突触激发的频率和强度表明了电信号的强度。

这些感受器官并不是一个,而是呈一组的阵列排列分布在脸的两侧,这使鲨鱼能够感受到电场的梯度变化,继而精确的追踪猎物的方位。

             

鲨鱼在游动的过程中,会不停的摆来摆去,这和雷达在定位的时候需要不停的扫描,是一个道理。

有些鲨鱼生活在完全黑暗的水中,事实上它们根本就是瞎子,完全依靠腹壶来感受猎物的存在。

●锤头鲨的独特形状是一种特殊的进化适应性,因为腹壶阵列分布得越宽,探测精度越高。

             

同样的道理,体型越大的鲨鱼越具有这方面的优势,所以海洋中的大白鲨往往能从很远的地方探测到周围的环境。

这种探测能力不仅能够让大白鲨可以从远距离来追踪猎物,而且能够避开危险。

虽然大白鲨在海洋中几乎是无敌的存在,但是比它们体型更大的虎鲸却能轻而易举的猎杀大白鲨。成年虎鲸的体重可以达到七、八吨,而大白鲨成年的体重最多不会超过两吨。

虎鲸猎杀大白鲨的时候,会把大白鲨翻过来,肚皮朝天,这样大白鲨会进入一种强直昏迷状态,而虎鲸就只会吃大白鲨的肝脏。

             

虎鲸没有臼齿、切割齿,所以喜欢吃软的东西,虎鲸猎杀其他鲸类,也是只吃掉舌头和肝脏。

一旦这种情况发生,在周围的大白鲨就能感觉到危险而逃之夭夭。

虎鲸和大白鲨的对抗就是声纳和电磁波的对抗,理论上说大白鲨的探测速度应该更快,但是很可能在海洋中充满了电场波动的杂波,而且腹壶对于电场的检测,是一种被动侦测,有的时候会让大白鲨没有觉察到靠近的危险。

             

对洛伦兹尼腹壶的研究还远远不够彻底,最新的研究表明,这个器官能够感觉到温度的变化。

实际上,鲨鱼有6种感觉能力,按照距离从远到近的排列是这样的:电场感知、嗅觉、视觉、听觉(稍有疑问)、味觉、触觉。

就是靠着这六大感知能力,大白鲨跻身为海洋中的顶级杀手,仅仅是因为体型的原因,才略输于虎鲸。

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