作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2020/3/3 17:22:02
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狗鼻子能感知热度

 

这是金毛猎犬在核磁共振成像扫描仪上的红外线照片,与温暖的身体相比,狗鼻子的温度低很多。图片来源:ANNA BáLINT

狗的鼻子变得更神奇了。近日,《科学报告》的一项新研究表明,狗的鼻子不仅比人类的鼻子敏感1亿倍,而且还能感知微弱的热辐射——哺乳动物猎物的体温。这一发现有助于解释视觉、听觉或嗅觉受损的犬类为何仍能成功捕猎。

“这是一项令人着迷的发现。”未参与该研究的动物行为学家、美国科罗拉多大学博尔德分校名誉教授Marc Bekoff说,他是犬类嗅探专家。“它提供了另一个窗口,让我们得以了解狗高度进化的冷鼻子的感觉世界。”

只有少数几种动物能感知微弱的辐射热:黑火甲虫、某些蛇,还有一种哺乳动物——吸血蝙蝠,它们都用这种能力来捕食猎物。

大多数哺乳动物的鼻孔周围都有裸露光滑的皮肤,这个区域被称为鼻角。但是狗的鼻骨是潮湿的,比周围的温度还要低,并且有丰富的神经。所有这些都表明狗不仅能嗅出气味,还能感知热量。

为了验证这一想法,瑞典隆德大学和匈牙利罗兰大学的研究人员训练了三只宠物狗,让它们在两个物体之间做出选择,两个物体的温度分别为31℃和环境温度,均放置在1.6米远的地方。狗无法看到或闻到这些物体之间的区别。经过训练后,这三只狗接受了双盲实验的技能测试,都成功地探测到了发出微弱热辐射的物体。

接下来,研究人员用功能磁共振成像扫描仪扫描了13只不同品种宠物狗的大脑,同时给它们看一些散发中性或弱热辐射的物体。研究人员发现,狗的大脑中负责传递鼻子信息的左侧躯体感觉皮层对温暖的热刺激比对中性的热刺激反应更强烈。而且,研究人员在狗的大脑左半球区域发现了14个体素(3D像素)的集群,但在其大脑右半球并没有发现任何这样的集群,此外,在狗大脑的任何部分都没有发现对中性刺激的反应。

研究人员表示,这两项实验共同表明,狗和吸血蝙蝠一样,能够感应到微弱的热点,它们大脑的某个特定区域被这种红外辐射激活。研究人员怀疑狗从它们的祖先灰狼那里继承了这种能力,灰狼可能在捕猎时靠这种能力来嗅出温暖的尸体。

美国宾夕法尼亚州立大学帕克分校机械工程荣誉退休教授Gary Settles研究了狗的嗅探能力,他说:“这项研究与其他研究结果一致,将狗的鼻子和大脑结合起来,描述为处理广泛信号的复杂平台。”然而,他怀疑狗的鼻子能否分辨出远处物体的冷热模式,这能表明狗的热探测技能是否有助于远距离狩猎,“这需要进一步的研究”。

至少,这项工作表明了雪橇犬巴克非凡的技能,它“不是通过视觉、听觉或嗅觉,而是通过其他更微妙的感觉”来追踪猎物,这一点在Jack London的《野性的呼唤》中根本就不是虚构的。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41598-020-60439-y

 
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