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众所周知,蜥蜴在被捕食者从后方抓住时会折断尾巴,但这种防御策略并不意味着断尾的结束。这个被抛弃的附属物有一个神经元网络,即使失去了与大脑的连接,也能引导它抽搐。
克莱姆森大学和卡尔加里大学的生物学家注意到,豹纹壁虎不幸的尾巴的运动似乎比其他蜥蜴的尾巴更复杂。因此,科学家们追踪了断裂后的壁虎尾巴,发现它们会跳跃、翻转和猛扑,大概是为了分散捕食者的注意力,并给壁虎争取逃脱的时间。
克莱姆森大学生物科学系助理教授蒂莫西·海厄姆说:“以前没有人记录到任何其他形式的简单摆动,有点像钟摆。”海厄姆和卡尔加里大学的安东尼·罗素上周在《生物学快报》上发表了他们的研究结果。
为了得出这些发现,首先对四只豹纹壁虎进行了麻醉,以便在其尾巴中插入四个小电极。一旦蜥蜴从麻醉中恢复过来,它们的尾巴就会在根部被捏住,从而触发动物“自割”或抛弃尾巴。然后,研究人员使用电极肌肉活动数据以及高速摄像机拍摄的图像,创建了每个尾巴运动的时间表。
这四个尾巴表现出类似的运动,持续了大约 30 分钟,并且似乎不依赖于环境的提示。通过观察尾巴的不同部分,该团队现在将“尝试了解其神经生物学原理,并试图弄清楚信号来自何处,”海厄姆说。
这个奇怪的发现可能有助于阐明为什么患有脊髓损伤的人会出现自发的肌肉收缩,并且还可以为如何帮助这些患者恢复正常运动提供见解。
海厄姆解释说,关于信号如何工作的一个想法是,在切断蜥蜴的尾巴或损伤脊髓后,这些区域的神经元失去了与其他抑制运动的神经元的连接。识别抑制信号可能有助于医生治疗脊髓损伤后通常发生的抽搐。
目前研究自发脊髓运动的方法包括切断猫或鱼的脊柱和大脑之间的联系。除了系统复杂之外,这些去脑动物的脊柱只显示研究人员在其他蜥蜴物种中看到的简单摆动运动。
海厄姆认为,豹纹壁虎的尾巴已经适应了一种先进的运动模式来分散捕食者的注意力,因为“该物种生活在沙漠中,因此在开阔地带拥有复杂的运动可能是有益的,”他说。
豹纹壁虎的照片:©iStockphoto/ Branislav Senic