動物世界的奇妙感官
一隻小老鼠在黑暗中四處奔走,尋找食物,牠以為在黑夜出動很安全,萬沒料到這個錯誤判斷使牠枉送性命。紋孔蝰蛇能夠從老鼠身上發出的熱輻射,清楚「看見」牠的一舉一動。一條比目魚藏身在鯊魚池池底,全身蓋滿沙子。一條飢餓的鯊魚向著比目魚的大概位置游過來,鯊魚雖然看不見比目魚,卻在牠藏匿之處突然停住,然後一頭向沙裡直插下去,吞噬了比目魚。
沒錯,紋孔蝰蛇和鯊魚的例子說明,有些動物擁有的感官很特殊,是人類所沒有的。另一方面,很多生物擁有跟人類相似的感官。但與人類比較,動物的感官往住更靈敏,感應範圍更大。視覺就是個很好的例子。
不一樣的世界
人眼所能看到的光譜顏色,只佔電磁波譜中的很少部分。例如波長比紅光更長的紅外線,就是人眼無法看見的。可是,在紋孔蝰蛇a的眼睛和鼻子之間,有兩個看似坑紋的細小器官,能感應紅外線。因此,就算在黑暗中,牠們也能藉著獵物身上發出的紅外線,把獵物擒個正著。
可見光的波譜中,最末的就是紫光,紫光以外的,就是人眼看不見的紫外線。可是,很多生物,像飛鳥和昆蟲等,卻能看見紫外線。就以蜜蜂為例,牠們借助太陽來確定自己的方位,就算雲量較多,遮蔽了太陽,只要有一小片藍天,蜜蜂就能依靠偏振紫外線的波形找到太陽的位置。在紫外線照射之下,很多花卉會呈現出人眼所看不見的圖案,有些花卉更在花蜜所在的地方呈現形象鮮明的圖案,好引導蜜蜂前來採蜜。某些水果和種子也用類似的方法,吸引鳥類來吃。
鳥類能夠看見紫外光,而在紫外光之下,鳥類的羽毛會顯得更亮麗,所以在鳥類眼中,同類的色彩也許比我們看到的更繽紛,更奪目。一個鳥類學家說,鳥兒「所能看到的色彩極豐富,人類遠遠不能想像」。有些鷹隼可以憑著紫外光來確定野鼠或田鼠在哪裡。牠們怎會有這樣的能耐呢?《生物科學》月刊解釋,因為野鼠的尿和糞含有一些能吸收紫外線的化學物質,這樣就暴露了自己的行藏。鷹隼知道什麼地方有大群野鼠出沒,就會集中在那裡覓食。
解構鳥類的非凡視力
鳥類擁有非凡的視力。《聖經鳥類大全》一書說:「主要的原因是,在飛鳥視網膜內有一層組織,跟影像形成有關,它含有的視細胞數量比其他生物多出很多。飛鳥的視細胞越多,就能看得越遠越仔細。人眼的視網膜每平方毫米有20萬視細胞,大部分鳥類的視細胞比人類多兩倍,鷹、禿鷹和雕則達100萬,或甚至更多。」不但如此,有些飛鳥還有多一個本錢,就是每隻眼有兩個視網膜正中凹(視網膜中影像辨析力最高的區域),這使牠們有極佳的速度和距離感,可以輕易捕捉飛行中的昆蟲。
鳥兒眼球內的晶體極為柔軟,可以快速對焦。你可以想像,鳥兒在森林或灌木叢中穿插飛行時,要是視線模糊,那會是多麼的危險。的確,飛鳥的眼睛,清楚顯示出設計者的非凡智慧!b
電場感應
上文談及鯊魚怎樣捕捉比目魚,在對鯊魚做的科學研究中,這種事也曾發生。研究員想知道鯊魚和鰩魚能不能感應活魚發出的微弱電場c,於是把通了電的電極放在鯊魚池池底,然後用沙掩蓋。結果怎樣?當鯊魚游近電極時,牠突然攻擊沙裡的電極!
鯊魚能感應電場,牠們對電場的感應,就像我們用耳朵聽聲音一樣,是被動 的感應。發電魚卻採取主動,牠們發出電波來探測四周的環境,這跟蝙蝠發出聲波,然後解讀反射回來的聲音信號相似。有些品種的發電魚會發出電波或電脈衝,形成電場,然後用身上特別的感應器接收反射回來的信號d。憑著這些信號,發電魚可以知道前面有障礙物、獵物,還是異性同類。
與生俱來的指南針
想一想,假如你身體裡有個內置的指南針,對你有什麼影響呢?你肯定永遠不會迷路!在一些生物體內,例如蜜蜂和鮭魚,科學家找到一些細小的磁性晶體,這些晶體藏在連接神經系統的細胞裡,蜜蜂和鮭魚因此能夠感應磁場。事實上,蜜蜂就是利用地球的磁場來築巢和導航。
在海床的沉積物中,研究人員發現一種含有磁鐵礦的細菌。當水流經過,沉積物揚起時,這種細菌會漂離海床,但因為細菌含有磁鐵礦,地球的磁場會把它安全地推回海床,以免細菌因為離開海床而死。
很多移棲動物,如飛鳥、海龜、鮭魚和鯨魚等,或者也能感應磁場。不過,牠們看來還有其他感官可以用來協助導航。以鮭魚為例,牠有非常靈敏的嗅覺,可能就憑這個感官,牠知道怎樣游返自己的出生地。歐洲的紫翅椋鳥借助太陽來辨別方向,其他的飛鳥則靠星光導航。然而,心理學教授霍華德·休斯在他的著作《超感官——人類所不能體驗的領域》裡說:「要瞭解大自然的種種奧妙,我們還有一條很漫長的路要走呢。」
令人羨慕的非凡聽覺
和人類相比,很多生物的聽覺簡直了不起。我們的耳朵只能聽到20至2萬赫(物件每秒振動1次為1赫)這個範圍的頻率,狗卻能聽到40至4萬6000赫,馬可以聽到31至4萬赫;象和牛更可聽到低至16赫的次聲頻(人耳聽不到的超低頻)。由於低頻傳播得較遠,象與象之間就算相距4公里,依然可以溝通。事實上,在地震和氣象災難發生之前,都有次聲頻產生,因此有些研究員認為,人類可以利用這些動物來預警天災將至。
昆蟲也有很廣闊的聲頻感應。就算比人耳可以接收的聲音還要高兩個八度音程的超聲波,某些昆蟲也能感應。另一些則對次聲頻有反應。少數昆蟲以薄而又平、像耳膜般的薄膜感應聲頻;除了頭部以外,這些薄膜遍布昆蟲全身。其他昆蟲則利用身上的纖細絨毛來「聽」聲。這些絨毛能感覺氣流的輕微改變,例如我們伸手時引起的氣流變化。這解釋了為什麼拍打蒼蠅是那麼的困難!
如果你能聽到昆蟲的腳步聲,那會是多麼的奇妙!但這種令人驚嘆的聽覺,是世上惟一會飛的哺乳類動物蝙蝠所獨有的。當然,蝙蝠還需依靠回聲定位法或聲納這些獨特的聽覺能力,來幫助牠們在黑暗中飛行和捕捉昆蟲。e休斯教授讚嘆說:「一隻不過手掌般大的蝙蝠,牠所擁有的聲納系統,比起現今潛艇的最先進聲納系統還要優越。憑著那奇妙的聽覺,蝙蝠在獵食時,能判斷出昆蟲的距離和飛行速度,甚至連昆蟲的種類也能識別;以上種種所牽涉到的複雜運算,全都在一個比你的拇指甲還要小的腦袋裡完成!」
要有精確的回聲定位,所發出的聲波就必須準確無誤。一本參考書指出,蝙蝠「控制聲調的能力,羨煞所有的歌唱家」。f某些品種的蝙蝠看來是藉著振動鼻子的外皮,把聲音像光一樣聚焦成一束。蝙蝠本領高強,因為牠有非常精密的聲納系統,這個系統能產生精確的「聲音圖像」,精細得連一根頭髮也能分辨。
除了蝙蝠之外,有兩類飛鳥也懂得以回聲定位,牠們是亞洲和澳洲的金絲燕和美洲熱帶油鴟。這兩種鳥棲息在黑漆漆的山洞內,牠們看來只在黑暗中飛行時,才會使用這個本領。
海上的聲納
齒鯨也曉得使用聲納,不過科學家仍未清楚了解箇中奧妙。海豚發出清晰的「滴答」聲作為聲納信號,科學家認為這信號並非發自喉頭,而是發自鼻子。海豚前額有一團圓形隆起的脂肪組織,能把聲音聚焦成一束,就像照明燈一般,讓海豚能「看清」前頭有什麼東西。海豚怎樣接收自己發出的回聲?看來不是靠耳朵,而是靠下顎和相關的器官,把聲音傳到中耳。值得注意的是,中耳這個部位和前額一樣,都有一團同樣的脂肪組織。
海豚以「滴答」聲作為聲納信號,這種聲波跟稱為伽柏函數的幾何波形相似。休斯教授說,伽柏函數證明海豚發出的聲納信號,「從數學觀點來看是近乎完美的」。
海豚發出的聲音可以很微弱,也可以達至220分貝那麼震耳欲聾的程度。220分貝的聲音到底有多強勁?吵人的搖滾音樂達120分貝,大炮轟擊的響聲較高,也只是130分貝而已。由於海豚擁有如此了不起的聲納裝置,牠能探測120米外一件小至8厘米的物體;假如海上沒有風浪,海豚的探測範圍可以更遠。
動物擁有的感官的確非常奇妙,想想這件事,豈不令你懍然生畏,讚嘆不已嗎?謙虛和見識廣博的人很多時都有這樣的感覺。這引起了一個我們關心的基本問題,那就是,人到底是怎樣來的?無可否認,我們的感官功能大多遜於動物和昆蟲,可是,只有人類才能感受大自然的奇妙。為什麼大自然的奇妙會觸動我們?為什麼我們不滿足於對生物的了解,還希望更深一層,知道生物存在的目的?對於人與動物之間的相互關係,為什麼我們會深感興趣?
[腳注]
a 紋孔蝰蛇約有100個品種,其中有銅頭蝮蛇、響尾蛇和水蝮蛇。
b 生物源於進化還是創造?讀者對這問題感興趣,請讀讀《生命——從何而來?進化抑或創造?》。這本書由耶和華見證人出版。
c 舉凡生物,人類也不例外,都可以在水中產生電場。這道電場雖然微弱,卻仍然探測得到。
d 本文提及的發電魚,是指會發出微量電荷的一種,並不是指電鰻或電鰩這些能產生高壓電的品種。電鰻或電鰩在自衛或獵食時,能使出高壓電擊,令敵人昏倒。電鰻甚至能夠殺死一匹馬!
e 蝙蝠科約有1000個品種。跟普遍的看法恰恰相反,所有蝙蝠都有良好的視力,但並非所有蝙蝠都以回聲定位法來幫助飛行;有些是憑敏銳的夜視能力來尋找食物的,果蝠就是一個例子。
f 蝙蝠發出的聲波很複雜,頻率由2萬至12萬赫,或甚至更高。
[第29頁的附欄或圖片]
昆蟲要當心!
《超感官——人類所不能體驗的領域》一書指出,「每天的薄暮時分,在美國得克薩斯州聖安東尼奧附近的綿延山脈下,都會看到一個奇特景象。遙望過去,你看見黑煙彌漫,好像是從地底冒出來的。不過,把黃昏的天空弄得漆黑一片的,原來不是黑煙,而是2000萬隻從布拉肯洞穴飛出來的墨西哥游離尾蝠」。
近年的估計指出,從布拉肯洞穴飛出來的蝙蝠有6000萬隻。牠們離開洞穴,往上飛至3000米高,在夜空中尋覓最愛的食物——昆蟲。雖然有這麼多蝙蝠在同一時間發出超聲頻聲音,但牠們絕不會混淆,因為這種獨特的哺乳類動物,每隻體內都有個精密的系統,可以辨別自己的回聲。
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布拉肯洞穴
[鳴謝]
Courtesy Lise Hogan
[圖片]
墨西哥游離尾蝠——聲納
[鳴謝]
© Merlin D. Tuttle, Bat Conservation International, Inc.
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蜜蜂——視覺和磁場感應
[第26頁的圖片]
金雕——視覺
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鰩魚——電場感應
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鯊魚——電場感應
[第26頁的圖片]
紫翅椋鳥——視覺
[第26頁的圖片]
鮭魚——嗅覺
[鳴謝]
U.S. Fish & Wildlife Service, Washington, D.C.
[第26頁的圖片]
海龜——可能是磁場感應
[第28頁的圖片]
象——低頻
[第28頁的圖片]
狗——高頻
[第29頁的圖片]
海豚——聲納