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看不见的气味世界

2021-08-13

天天爱科学 2021年8期
关键词:鲑鱼嗅觉气味

我们错过了一些隐藏的信息

看不见的信息素

大部分动物都用一种秘密的方式来相互沟通。是哪种方式呢?在它们皮肤下长有很多小腺体,能释放出一种物质,这就是信息素。

这种信息素传递化学信息(“注意,有危险!”或“我和你是一家人。”),只有同一物种的动物才能接收到。

在猫的脸部、下巴、额角和脚掌的皮肤里,长满了小腺体,它们能释放出信息素。因此,每次当猫乱抓或者用头蹭家具时,它都趁机给路过这儿的其他猫留下了一句话:“这是我的地盘,禁止闯入!”

藏鼻子里的鼻子

很多动物都有第二只“鼻子”,位于鼻中隔的褶皱里,这个部位被称为雅克布逊器官,能接收到信息素。这就是为什么有的哺乳动物(马、貘、鹿等)有时候表情很怪异:它们噘起嘴唇是为了更好地捕捉到这种化学物质!

所有的鼻子都是大自然的杰作

所有的哺乳动物都有一只鼻子。但是每一种动物的鼻子形状大小各不相同,甚至名称也各异!

大象和貘(mò)是用长鼻子来闻气味的;猪和野猪是用嘴筒;海豚和抹香鲸是用吻突;狗和熊的鼻子很像;而奶牛和野牛是用吻端。

嗅觉大赛冠军

哪种动物的嗅觉最灵敏?嗅觉灵敏的动物的嗅上皮面积特别大,这样就能捕捉到更多种类的气味。大多数鱼和哺乳动物都是如此,它们都是靠着嗅觉生存的。

而那些嗅上皮面积比较狭小的动物就只能闻到很少种类的气味,它们的嗅觉就不灵敏。大部分鳥类和灵长类动物都是这样,包括人类,嗅觉的感知比不上听觉和视觉。

如果举行一场全球动物世界的嗅觉大赛,大象能拿到冠军。经过科学家的检测,它的嗅觉器官比人类的灵敏5倍,比狗的灵敏2倍!猪紧跟其后得到亚军,老鼠是季军。

蜗牛的鼻子借来用一用?

蜗牛有柔软的身体、长着触角的头、粗糙的舌头以及随着身体长大的坚硬外壳,它真是一种奇怪的小动物!它出了名地慢。这种腹足纲动物没有耳道,它完全听不见声音,它的眼睛长在长长触角的顶端,即使离得很近,它也看不清楚东西。它难道没有过人之处吗?不是的。蜗牛的嗅觉、味觉和触觉异常灵敏,使它得以生存!

人工鼻子的模型

谁会相信这种黏糊糊的小动物有一天会成为我们的模型?在蜗牛的大脑里,有一片区域相当于人类的嗅球。这一部分的神经元非常发达,这种腹足纲动物表现得超出我们的想象:它能闻到百米开外的一棵青菜!加拿大的科学家对蜗牛的这一表现很感兴趣,受此启发,他们研制出一种人工鼻子,能监测空气中是否合有有毒物质。

水中侦探

大白鲨是最大的食肉鱼类。没有谁能从它嘴里逃脱!它的鼻子能发现1000米之外猎物的运动,能闻到几百米外的猎物的气味。

大白鲨的鼻子位于它吻部的顶上,不是用来呼吸的,只用来识别气味。两个鼻孔完全分开,它们能同时间到气味。鼻腔里一直充满水。鼻子里有几百万个嗅神经元,它们把气味信息传给大脑。即使是血液、肉或皮肤中浓度很小的分子,大白鲨都能闻到,会立刻做出反应:该开饭了!

依靠嗅觉来觅食

食虫动物吃昆虫,食草动物吃草,食肉动物吃别的动物……每种动物都有自己的菜单!但是不管它们吃什么,大部分动物都是通过闻食物散发出来的气味来觅食的。

科学家甚至还发现饥饿能刺激嗅觉系统:一只动物越饥饿,它的嗅觉就越灵敏。

无法抵抗脚的气味!

蚊子主要靠着长有气味接收器的触须来寻找食物。这些气味接收器能帮助蚊子找到血!

·扎人后产卵·

为什么雌蚊子对我们的皮肤尤其感兴趣?因为我们的血含有它的卵生长必需的蛋白质:蚊子女士需要扎我们一下,然后吸吮产卵必需的营养物质!

为什么我们很难逃过它的叮咬?因为它能通过我们呼气时排出的二氧化碳迅速找到我们的方位。一旦发现我们,它就直接朝我们飞来,然后通过我们身体产生的热量来定位。

·细菌沙拉·

一旦猎物出现,雌蚊子就只需要循着猎物汗液中的乳酸气味去寻找。百试不爽!但是不同种的雌蚊子不会被同一种汗液所吸引:有的喜欢脚,有的爱好脖子,有的更偏爱耳朵……通过对这个问题的研究,科学家发现了答案:我们皮肤表面的细菌实际上在不同的部位散发出的气味是不一样的,每一种蚊子会选择自己最爱的那种气味!

嗅觉还能穿透冰层?

北极熊体重超过400千克,体长达到3米。为了能填饱肚子,这种陆地上最大的食肉动物每周都要吃一头海豹。它有什么捕食的诀窍?那就是发达的嗅觉!

·嗅觉做指引·

北极熊宽阔的鼻腔能呼吸到大量的空气,在很远的地方就能捕捉到空气中的气味分子。北极熊能闻到30千米外的一头搁浅的鲸鱼,还能闻到冰层下几米处的一只海豹!如果它发现冰层下有猎物的气味,就会找一个离那儿最近的冰面上的洞蹲守,几个小时里一动不动,守株待兔。当海豹从洞口露出水面来呼吸时,北极熊的前掌使劲儿一拍,就把海豹拍死了!

通过嗅觉来辨认

每种动物都有它独一无二的气味,每个物种也有其独特的气味。两只狗、两只蚂蚁或者是两头奶牛,它们遇到之后就会互相闻一闻,来认识彼此。每个动物都在闻和分析另一个动物分泌的信息素。这比身份证还管用,闻一下就能确定亲属关系、年龄、性情,甚至是身体健康状况。

同样的气味,都是一家人!

跟野猪一样,西貒(tuān)也属于一种野生的猪类。但是它们体形更小,住在美洲大陆。西貒有什么特点吗?它们过着紧密的家族群居生活:它们越是团结,就越能抵御来自天敌(郊狼、美洲狮等)的威胁!

西貒一家人在一起生活,不接纳陌生人。它们视力不好,同伴之间靠气味相互识别。它们脸部的皮肤下有很多腺体,在有规律地点头时就会用散发出的信息素进行交流。因此,群体中的每一头西貒身上都充满家族的气味。

狮子家容不下陌生人!

几只雌狮、几只小狮子和一到两只成年雄狮组成了一个狮群。狮群占据了一大片地方,这里有它们赖以生存的食物。

但是在狮子族群的内部,每个家庭也都有自己的领地,外来者不受欢迎。它们怎么划定边界呢?当然是用气味!

·气味的栅栏·

雄狮,偶尔是雌狮,会在它们领地周围的树干上撒尿,留下它们的气味。它们同样也使用特殊的腺体(在尾巴下、在脚趾之间和吻部)分泌出信息素,留在它们经过的路上,这些信息宣告了它们的身份(年龄、性别、身体健康状况、有没有生育过后代等),并且明确告诉经过这里的其他狮子,如果越过了边界,那领地主人就会进行强有力的反击!

·别动我的食品柜·

獅群的领地就像一个食品柜:这里有很多潜在的食物(羚羊、黑斑羚等),保证了整个狮群的生存。只要在这里找到食物,狮群就会留下来,并保卫自己的领地。家族成员团结在一起,每天都在领地边缘巡视。

怎样才能不迷路?

当我们每天往返几千米时,怎么才能记住自己的路?狼、熊、马和猫都会记住一些大自然里的标志物(岩石、树、池塘等)。但同时它们还会撒尿、拉屎或者用爪子在经过的路上留下痕迹,这些就是它们留下的气味标记,让它们不会迷路。

蚂蚁的化学高速公路

和蜜蜂一样,蚂蚁也是社会动物,它们之间一刻不停地在交流。它们的头上甚至有很多张“嘴”,在下颚下面或者腹部,每只蚂蚁能产生各自不同的信息素!

其中一种杜氏腺体分泌的信息素用来报告食物(水果、动物尸体等)的品质、数量或前往觅食的方向。在地上留下一滴信息素就能指引工蚁列队前进,而意思相反的一滴信息素会传递出禁止通行的意思。用这种方式,蚂蚁能在地上建立起真正的交通网络,所有成员都借助信息素安全地外出和返回蚁穴!

谁帮鲑鱼导航?

鲑鱼能在海里游几千公里返回到它出生的河流里产卵。它怎么能在水下找到方向呢?这一本领长期以来都让科学家们很好奇,最终的解释是由气味来指引。

河流的气味

鲑鱼怎样才能找到它出生的河流?它闻一闻,尝一尝,再分析水质,看是不是它记忆中的河流。为了验证,加拿大科学家在鲑鱼的繁殖季往一条河里洒了薰衣草香水。几年之后,当鲑鱼洄游时,他们在相邻的一条河里也洒了薰衣草香水。结果是什么?所有的鱼都往第二条河里游去……这就证明了是气味在指引着它们!

一个内在的罗盘

当鲑鱼离开自己出生的河流,就将所有的气味(植物、淤泥等)都储存在了脑海里。然后,它跟随水流来到海洋。两年以后,靠着洋流和地球磁场(我们的罗盘也是靠地球磁场发挥作用的!)的指引,它又逆流洄游。

它的嗅黏膜里有磁矿石的结晶体,这种矿石很像地球内部的金属,就像指南针一样。

鲑鱼凭借地球的引力,在它游动时引力会发生变化,帮助它找到出生地河流的河口。

小动物一出生就有嗅觉吗?为什么小羊出生后6小时内不能离开羊妈妈?刚出生的红袋鼠看不见也听不见,它们要怎么爬进妈妈的育儿袋呢?长颈鹿的尿液中藏着什么秘密?猎犬捕猎前为什么要在泥地里打滚?更多精彩内容详见《神奇的嗅觉》

【法】埃马纽埃尔·菲格拉斯著【法】克莱尔·德·加斯托德 绘 黄凌霞译

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