全世界最小的水陸哺乳動(dòng)物水鼩鼱，看似不起眼卻是“暗殺高手”

黑暗中的“暗殺高手”：水鼩鼱

它們的個(gè)頭如此之小，但卻從不給它們的獵物留下任何逃生的機(jī)會(huì)，就連長(zhǎng)有碩大鉗足的龍蝦也成為它們的“菜單”中的一道美味……物學(xué)家肯尼斯多年來致力于研究星鼻鼴。一天，他在一塊濕地上架設(shè)起一個(gè)捕籠，想捕獲一只星鼻鼴鼠。令他意想不到的是，闖入捕籠的不是星鼻鼴，而是一只北美水鼩鼱。

水鼩鼱是哺乳動(dòng)物中最小的“潛水員”(體重僅約15克)和優(yōu)秀的“游泳運(yùn)動(dòng)員”，盡管從外表看上去它與它的那些“旱鴨子”親戚沒什么兩樣。

肯尼斯想看看這只北美水鼩鼱的潛水和游泳技能究竟有多優(yōu)秀，于是就把它放在了附近的一條小溪邊。

肯尼斯驚奇地看到，它一個(gè)猛子扎入水中，迅速游過溪流，然后消失在河邊的草叢中?？夏崴褂X得，比起哺乳動(dòng)物，它更像一條魚。

優(yōu)秀的“游泳運(yùn)動(dòng)員”及“潛水健將”

鼩鼱與鼴鼠、刺猬同屬食蟲目成員。雖然它們看起來多少有點(diǎn)像老鼠，但實(shí)際上卻與嚙齒類動(dòng)物的親緣關(guān)系比較遠(yuǎn)。嗣黯科下分三個(gè)亞種，北美水鼩鼱屬于鼩鼱亞科，又稱紅齒鼩亞科，主要分布于歐亞大陸北部和北美洲?！凹t齒”來源于這種動(dòng)物的牙齒中含有鐵，而鐵的存在是為了增加牙齒的強(qiáng)度。對(duì)鼩鼱來說，牙齒磨損是非常嚴(yán)重的困擾，因?yàn)樗鼈兊难例X并不會(huì)像嚙齒類動(dòng)物那樣不斷生長(zhǎng)。

水鼩鼱并非完全生活在水中，它們通常居住在沼澤地，或沿著河川溪流生活。在大多數(shù)時(shí)間里，水鼩鼱都在陸地上活動(dòng)，在干燥的地方筑巢，在草叢或軟泥中修建隧道并穿梭其中。

追逐水生世界中豐富的食物使生活在岸邊的水鼩鼱成為了優(yōu)秀的“游泳運(yùn)動(dòng)員”及“潛水健將”。它們最引以為自豪的是擁有一套“專業(yè)化的潛水服”——一身防水的毛皮。當(dāng)潛入水中時(shí)，水鼩鼱猶如穿上了一件半透明的、具有美麗銀色光澤的潛水衣。它們的毛皮可隔絕空氣，起到防水和保暖作用。水鼩鼱是不冬眠的動(dòng)物，而在冬季潛入冰冷的溪水中必然會(huì)消耗很多能量，因此保暖對(duì)它們來說是至關(guān)重要的。

水鼩鼱的四足構(gòu)造也很適宜于游泳。不過，它們的四足不像青蛙等兩棲類動(dòng)物的蹼狀腳掌，而是同大多數(shù)哺乳動(dòng)物一樣，四足上各有5趾，趾上有爪。與別的哺乳動(dòng)物不同的是，它們的腳掌外緣衍生有穗狀的短硬毛。這些硬質(zhì)的毛發(fā)在向下潛水時(shí)豎起，可以增加腳掌的表面積，而在往上游時(shí)則又收攏在一起以減小阻力。這一結(jié)構(gòu)非常有利于劃水前進(jìn)。此外，為了適應(yīng)水中的生活方式，水鼩鼱在形態(tài)上還具有一些特化的結(jié)構(gòu)，比如眼睛變小、外耳殼內(nèi)具有防止?jié)撍畷r(shí)耳朵進(jìn)水的瓣膜等。

簡(jiǎn)單而奇特的“偵察方法”

水鼩鼱在水下獵食，而在水下是很難通過眼睛直接觀察獵物的。那么，它們?cè)谒氯绾螌ふ沂澄锬?

肯尼斯發(fā)現(xiàn)，水鼩鼱在潛入水中時(shí)，可憑借其靈敏的嗅覺鎖定獵物。從邏輯上來看，這是不可能的，因?yàn)闅馕妒峭ㄟ^空氣傳遞到鼻腔內(nèi)的嗅覺感受器上的，而水鼩鼱在水下是無(wú)法像在陸地上一樣自如呼吸的。那么，它們是如何做到的呢?原來，它們發(fā)明了一種既簡(jiǎn)單又奇特的“偵察方法”。在水下覓食時(shí)，當(dāng)靠近“調(diào)查對(duì)象”或獵物時(shí)，它們通過鼻孔呼出空氣并在水中形成小水泡，這些小水泡可以直接到達(dá)對(duì)方身上。之后，它們將已經(jīng)具有對(duì)方氣味的這些小氣泡再次吸入鼻腔內(nèi)，這樣就可以收集到相關(guān)的氣味信息了。這一過程進(jìn)行得非常之快，以至于科學(xué)家得運(yùn)用高速攝像機(jī)進(jìn)行拍攝才能完整地觀察到整個(gè)過程。

其實(shí)，在水下通過呼吸感知獵物并非水鼩鼱的“獨(dú)門武功”?？夏崴褂^察到，它們還擁有另一種感知能力——通過觸須感知獵物，這同大多數(shù)小型動(dòng)物是一樣的。水鼩鼱的鼻吻部?jī)蓚?cè)長(zhǎng)著濃密的觸須，并呈放射狀散布。水鼩鼱正是通過這些觸須來探測(cè)獵物的。

為了驗(yàn)證它們的這種能力，肯尼斯在水中投放用硅樹脂制造的仿真度很高的模型魚，以及一些圓柱形和矩形的硅樹脂物件，同時(shí)還采用紅外照明技術(shù)模擬夜間的水下環(huán)境。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水鼩鼱走近并探查這些物體時(shí)，它們并不理睬那些矩形和圓柱形的物件，而是一味地攻擊模型魚。這個(gè)實(shí)驗(yàn)有力地證明，利用觸須感知物體的形狀，也是水鼩鼱的一個(gè)重要的感知能力。

水鼩鼱通常在夜間活動(dòng)，那么，在完全黑暗的環(huán)境中水鼩鼱是如何探測(cè)并追蹤獵物的呢?為了找到答案，肯尼斯等人設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)：準(zhǔn)備一個(gè)小匣子，在匣子四周設(shè)計(jì)出水口，以及與之相連的可精確控制的水泵；當(dāng)水鼩鼱進(jìn)入匣子并開始尋找獵物時(shí)，將水里的魚移走，然后通過水泵制造一種脈沖波，模仿一條正在逃離的魚的尾巴在水中輕擊引起的振動(dòng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管此時(shí)水中已經(jīng)沒有魚了，水鼩鼱仍向著振動(dòng)的方向發(fā)起攻擊。相反，當(dāng)通過水泵制造一種類似溪流的連續(xù)震動(dòng)的波時(shí)，水鼩鼱就會(huì)漠然置之。

顯然，水鼩鼱在黑暗中是利用它們的觸覺發(fā)現(xiàn)并追趕正要逃離的獵物的。而要完成這項(xiàng)艱巨的任務(wù)，它們還必須具備極為迅速的行動(dòng)能力。肯尼斯通過每秒1000幀的錄像準(zhǔn)確地計(jì)算出了它們的反應(yīng)時(shí)間：當(dāng)覓食的水鼩鼱感覺到水中的脈沖波動(dòng)時(shí)，僅用1/50秒即完成了轉(zhuǎn)身運(yùn)動(dòng)，并在1/20秒內(nèi)移動(dòng)了2厘米，且已張開大嘴準(zhǔn)備捕食。

頂級(jí)“武林高手”

水鼩鼱的“美食菜單”中甚至還包括了龍蝦。水鼩鼱小小的個(gè)頭與龍蝦碩大的鉗足相比，讓人懷疑它們是否真的能成功捕食龍蝦。事實(shí)上，龍蝦注定是這場(chǎng)較量中的失敗者。為什么?

水鼩鼱屬于脊椎動(dòng)物，龍蝦屬于無(wú)脊椎動(dòng)物，兩者的神經(jīng)系統(tǒng)有一個(gè)很大的區(qū)別：所有的哺乳動(dòng)物包括水鼩鼱，其神經(jīng)纖維均被一種絕緣的被稱為“髓鞘”的膜狀結(jié)構(gòu)所包裹，這大大增加了神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)速度，使得感知到的信息可以很快地被大腦處理；而無(wú)脊椎動(dòng)物的神經(jīng)纖維沒有髓鞘。如果無(wú)脊椎動(dòng)物想要加快神經(jīng)傳導(dǎo)速度并縮短反應(yīng)時(shí)間，只能依靠增大神經(jīng)纖維中軸突的直徑。龍蝦為躲避敵害進(jìn)化出了粗大的神經(jīng)纖維，以讓大腦和身體作出快速反應(yīng)。但即使這樣，仍然不能和水鼩鼱的有髓神經(jīng)纖維相匹敵。這或許就是水鼩鼱能成功捕食龍蝦的原因。

水鼩鼱還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)：它們是恒溫動(dòng)物，其神經(jīng)系統(tǒng)總是處于最適溫度中，并維持在最佳反應(yīng)狀態(tài)。

以上兩個(gè)特性的完美結(jié)合，使得水鼩鼱成為頂級(jí)的“武林高手”，至少?gòu)凝埼r的角度看是這樣的。

鬃須的重要作用

水鼩鼱為什么擁有如此敏銳的感知能力?肯尼斯認(rèn)為，這在很大程度上取決于它們的大腦。肯尼斯通過研究發(fā)現(xiàn)，水鼩鼱的大腦神經(jīng)皮層分別僅有8.5％和6.5％用于處理視覺信息和聽覺信息，而多達(dá)85％用于處理觸覺信息，其中又有約70％用于處理觸須所感知的信息，僅有約30％用于處理軀體和四肢所感知的觸覺信息。將大腦的大部分區(qū)域用于處理觸覺信息，這對(duì)水鼩鼱來說具有十分重要的意義。在人的大腦中也存在類似的“經(jīng)驗(yàn)法則”：大腦的大部分區(qū)域只負(fù)責(zé)處理手和唇的感覺信號(hào)，留給軀干和腳的只有極少部分。

對(duì)不同物種的研究結(jié)果顯示，在進(jìn)化過程中，來自不同部位的感覺信號(hào)在大腦中為爭(zhēng)奪自我的一片領(lǐng)土傾力而戰(zhàn)?？夏崴箤?duì)幼水鼩鼱的觀察也證實(shí)了這一點(diǎn)。他發(fā)現(xiàn)，在水鼩鼱發(fā)育早期，即在大腦新皮層逐步形成的過程中，生長(zhǎng)觸須的皮膚顯得腫脹，此處的血管也顯得與臉部其他位置不同，這都反映出在觸須的形成過程中發(fā)生了頻繁的新陳代謝。數(shù)千個(gè)觸覺感受器圍繞在初生的觸須周圍，巨大的神經(jīng)纖維把這些感受器與大腦相連，并負(fù)責(zé)把信號(hào)傳遞到正在發(fā)育的新皮層上。在水鼩鼱的發(fā)育過程中，來自觸須的重要的觸覺信號(hào)在新皮層上占據(jù)了大部分區(qū)域。待小鼩鼱年滿3周歲出巢的時(shí)候，它們已經(jīng)擁有了一套敏銳的觸覺感受器官，并且在一周以后就可以獨(dú)自潛入水中覓食了。

擁有如此敏銳的嗅覺和觸覺，難怪小小的水鼩鼱能成為黑暗中的“暗殺高手”，就連長(zhǎng)有碩大鉗足的鰲蝦也成為了它們的“菜單”中的一道美味。