100多年前人們就發現,鱷魚和短吻鱷的頭部、顎部、嘴里和齒間有許多突起的小黑點,并稱之為外皮感覺器官(ISOs)。但這些器官究竟有何功用,至今知之甚少。據物理學家組織網近日報道,日內瓦大學科學家進一步研究認為,鱷魚的外皮感覺器官與其它脊椎動物感覺器官完全不同,把觸覺、冷熱和化學刺激探測結合在了一起,進化成一種高級裝甲式的靈敏皮膚。相關論文發表在英國雜志《演化發育》上。
研究人員介紹說,鱷魚屬包括鱷魚、大鱷魚、短吻鱷、凱門鱷等,有著特殊的觸感外皮鱗片,這些鱗片由膠質蛋白和骨板構成,以增強保護。而它們頭部的鱗片很不尋常,是由堅硬的皮膚分裂形成,而不是由基因決定所形成。
它們的鱗片上有許多突起的黑點,這種獨特的傳感器叫做穹頂壓力受體(DPR)或外皮感覺器官,就像手指般敏感。研究人員調查了尼羅河鱷魚和眼鏡凱門鱷,以探索這些微型器官究竟是怎樣“辨別目標以及怎樣形成的”。
他們發現,正在發育中的凱門鱷及其胚胎中,在皮膚開始分裂并形成鱗片之前,其頭部的ISOs就已經出現;尼羅河鱷則額外地全身發育出了 ISOs。在這兩種動物的ISOs中,都包含了機械、冷熱和化學感覺受體通道,這賦予了它們將觸覺、冷熱和化學刺激探測結合在一起的能力,但它們不能探測水中的鹽度。尼羅河鱷的舌頭上分離出鹽腺,以調節因周圍水中鹽度過高而滲透到體內的鹽分。
這也意味著它們能探測表面壓力波,即使在黑暗中也能迅速發現獵物。熱敏感性讓它們通過交替地曬太陽和進入冷水中來保持體溫,而化學感知能力能幫它們找到最合適的棲息地。
領導該研究的邁克爾·米林科維奇解釋說:“ISOs傳感器能探測多種類型的物理和化學刺激,其它脊椎動物的感覺器官都無法與之相比。比如在我們的皮膚中是一種分布式傳感系統,而鱷魚將這種分布式傳感系統集中變成了分布式多感覺的微型器官ISOs,由此進化出一種高級裝甲式的極靈敏皮膚。”
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