馬裡蘭大學的生物學家發現，壁虎利用其內耳的一個部分–囊膜–來探測低頻振動，從而對爬行動物的聽覺有了新的認識。 這項發現可能會擴展到其他爬行動物，並改變科學家對動物溝通和感知的看法。 它也暗示了人類聽力和平衡之間可能存在的關聯。

圖為一隻大守宮圖片來源：Duncan Leitch

馬裡蘭大學的生物學家在壁虎身上發現了一種以前不為人知的天賦，它顛覆了我們對動物聽覺的認知。研究人員在2024年10月4日發表在Current Biology上的一項新研究中揭示，壁虎利用囊泡–傳統上與保持平衡和身體定位有關的內耳部分–來探測低頻振動。 據研究人員稱，這種特殊的”第六感”也對壁虎的正常聽力和感知周圍世界的方式起到補充作用。 研究小組認為，這種以前未被發現的聽覺機制可能也存在於其他爬行動物物種中，這對現有的關於動物感官系統如何隨著時間的推移而進化和分化的觀點提出了挑戰。

“我們所知的耳朵只能聽到空氣中的聲音。 但這種古老的內部通路通常與平衡有關，它可以幫助壁虎探測通過地面或水等介質傳播的振動，”該研究的合著者、麻省理工大學生物學特聘教授凱瑟琳-卡爾（Catherine Carr）說。 ” 兩棲類和魚類體內都有這種通路，現在證明蜥蜴體內也有這種通路。我們的發現揭示了聽覺系統是如何從魚類進化到包括人類在內的陸地動物的。”

囊泡可以偵測到50到200赫茲的微弱振動，這個頻譜遠低於壁虎通常透過耳朵所能聽到的頻譜。 研究人員說，這表明囊泡對壁虎的常規聽覺系統具有獨特但互補的功能。 壁虎能聽到空氣中的聲音，而許多其他爬蟲類卻沒有這種能力。 該研究的第一作者韓大為是博士後研究員，曾在麻省理工大學攻讀研究生，他說，發現囊泡在壁虎聽覺中的作用，可能會讓人們更好地了解以前被認為聽覺能力有限的其他動物的溝通和行為。

“很多蛇類和蜥蜴都被認為是’啞巴’或’聾子’，因為它們不會發聲或聽不見聲音，”韓解釋說。 “但事實證明，它們有可能透過這種感官路徑的振動訊號進行交流，這確實改變了科學家對動物感知的整體看法。”

現代爬行動物中存在的這種共享感覺路徑為了解脊椎動物感覺系統的進化史提供了一個獨特的窗口，表明從水生環境向陸生環境的過渡可能涉及聽覺機制比以前認為的更為複雜和漸進的變化。

儘管這些發現與人類的聽覺方式並無直接聯繫，但研究人員認為，事物總是比眼睛看到的要多–在這種情況下，也就是耳朵聽到的要多。

卡爾說：”想想你在現場搖滾音樂會上的感受吧。聲音大到你能感覺到整個頭部和身體都在聲場中震動。 你能感受到音樂，而不僅僅是聽到音樂。 這種感覺表明，人類的前庭系統可能會在那些喧鬧的音樂會上受到刺激，這意味著我們的聽覺和平衡感也可能密切相關。

卡爾和韓希望他們的發現能促使人們對哺乳動物的聽力進行更多的研究，尤其是在這種感覺路徑的背景下。 他們認為，聽力與平衡之間的既定連結開闢了新的研究途徑，包括人類聽力與平衡失調之間的關聯。

“這項研究的意義已經超越了爬行動物的世界，”Han 說。 “隨著我們發現這些隱藏的機制，我們也對動物如何感知環境並與之互動有了更豐富、更細緻的了解，而且有可能對我們自己的感官體驗有新的認識。”

DOI: 10.1016/j.cub.2024.09.016

編譯自/ SciTechDaily