胡须摆动帮助饥饿的海豹在黑暗中捕猎

一种新的海豹视角显示,这些特殊的毛发在海中运动

Cute young elephant seal with long whiskers swimming underwater.

一只断奶的北方象海豹 (Mirounga angustirostris) 幼崽正在学习游泳。

长期以来,科学家们一直不清楚深潜海豹如何在漆黑的海水中觅食,而答案可能一直就在这些动物的鼻子底下:胡须。借助加利福尼亚州北方象海豹新安诺州立公园的帮助下,研究人员首次在野外观察到这种高度专业化的感觉系统在工作。

加州大学圣克鲁斯分校的研究人员及其同事将微型摄像头(每个都像零食大小的糖果棒)粘在海豹的左脸颊上,记录了超过九个小时的动物长而灵活的胡须毛发在它们潜水觅食时的运动情况。在大多数类似的野生海洋哺乳动物研究中,研究人员使用跟踪器仅测量动物的行进距离和潜水深度。但这一次,科学家们构建了足够小的摄像头系统,可以记录海豹深潜的实际镜头,而不会妨碍它们。该团队的新研究中使用的首个此类视频片段于周一发表在《美国国家科学院院刊》上,这为了解海豹的捕猎方式(而不仅仅是它们去哪里)迈出了一大步。

圈养海豹已经表明,它们在被蒙住眼睛的情况下,可以仅用胡须捕猎,因此研究人员长期以来一直怀疑,这种感觉系统可能是动物在弱光条件下觅食的关键。“但在自然条件下,动物会利用来自多种感觉系统的所有信息并将其整合,以在野外塑造行为……它们可能会用眼睛;它们可能会用胡须;它们可能会用听力,”该研究的主要作者、加州大学圣克鲁斯分校海洋生态学家足立大辉说道。“我们确保海豹在深海中积极使用胡须。”


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每根胡须与海豹面部相遇的点都被神经末梢包围,这使得这种特殊的毛发阵列对附近水流的微小变化极其敏感。在研究录像中,足立及其同事看到觅食的海豹用鼻子中的肌肉前后移动胡须——这种运动称为“摆动”——其模式类似于老鼠在陆地上探索时使用的模式。研究人员只有在海豹到达它们通常的捕猎深度后才观察到这种行为,这表明这些动物正在使用它们的胡须来搜索鱼类摆动尾巴和游动引起的小股水流。当海豹不进食时,它们会将胡须紧贴头部。只有当动物准备好感知下一顿饭时,胡须才会开始活动。

“我们没有可以移动的面部胡须,因此很难想象海豹如何用胡须感知自然,”足立说道。“我们以我们看待世界的方式看待世界;象海豹以不同的方式看待世界。”为了研究海豹的感官如何协同工作以描绘出周围环境的图景,足立和他的团队不仅观察了胡须,还检查了摄像头拍摄的任何可见生物发光的猎物,海豹本应能够看到这些猎物。研究人员发现,明亮的生物发光仅在海豹五次捕猎中成功了一次,证实这些动物并非仅依靠眼睛。胡须运动可能起主要作用。

“这些实地研究确实非常迫切,”德国罗斯托克大学的海洋科学家吉多·德恩哈特说,他多年来进行了许多实验,监测圈养海豹的胡须,但并未参与这项新研究。“在野外对自由放养的动物进行这项研究确实是一项巨大的挑战——而且结果令人印象深刻。” 德恩哈特警告说,仅胡须的视频并不一定表明它们正在对海豹周围的水运动变化做出反应。未来的实验最好同时测量胡须的摆动和周围的水流。这些数据可以大大有助于显示海豹在海底觅食成功中在多大程度上依赖胡须。

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