虾虎鱼鳍与灵长类动物的指尖一样对触摸敏感

时间：2021-10-28 15:51:58 来源：

在管子里的圆虾虎鱼（Neogobius melanostomus）。

每天摸索着皮包找钥匙。我不会列出提包中的垃圾分类，但是我可以通过触摸来区分每篇文章。我们的指尖经过精心设计，可以巧妙地检测出表面和形状之间的差异，但我们并不是唯一接触物体的动物。美国芝加哥大学的亚当·哈迪（Adam Hardy）领导哈迪及其研究生顾问梅丽娜·黑尔（Melina Hale）说：“整条鱼都用鳍片与水，植物或其他动物的底部接触。”能够感觉到鳍的表面差异。二人在实验生物学杂志上发表了他们的发现，即go鱼鳍与灵长类动物的指尖一样对触摸敏感。

但是，在他们能够开始阐明问题之前，哈代和黑尔不得不寻找一条似乎要花很多时间与河床和湖泊底部接触的鱼。“圆形虾虎鱼（Neogobius melanostomus）是这些实验的绝佳选择，因为它们是最喜欢栖息在岩石和其他材料上的底栖鱼类，”哈迪说。他在夏天从大学校园骑自行车到密歇根湖，抓鱼。他笑着说：“总是可以钓鱼去工作的好日子。”在收集了几只虎虾之后，哈迪在将鱼操纵在鱼缸底部的一块石板或波浪状塑料上以及将自己楔入鱼缸侧面时对其进行了拍摄。果然，鱼鳍在每个表面上张开，像手放在上面那样接触结构。但是，要了解鳍是否为鱼提供了不同的触感，哈代知道他必须记录来自鳍鳍的神经信号。

轻轻刷动一条短鳍条，沿着鳍片射线以5mm / s到20mm / s的速度朝着尖端移动，当横梁在鳍片上移动时，Hardy记录了神经中的电信号，很明显，鳍片在它们被感知时会感应到被感动。另外，每条神经只感觉到沿着每条鳍的一小部分的接触，可能使鱼感觉到细微的表面细节。但是，鳍片是否足够敏感以检测不同等级的砾石之间的差异？

这次，Hardy设计了一个旋转轮，该轮沿其边缘有2毫米宽的凸脊-隔开3、5或7毫米的间隙-以模拟从粗砂到颗粒和小卵石的沉积物。然后，他以20至80mm / s的速度沿鱼翅滚动每个轮子。哈代说：“制造轮子需要进行多次设计迭代，”他努力地记录了脊接触鳍片射线时产生的神经信号，神经信号与每个脊接触射线都同步。他补充说：“即使轮速增加，它们也能适应脊在皮肤上移动的方式。”最令人印象深刻的是，虾虎鱼的鳍似乎对粗糙表面的敏感度与猴子手指垫一样。

Hardy说：“灵长类动物通常被认为是触觉敏感度的金标准，因此看到鱼鳍显示出类似的触觉反应真是令人兴奋。”他和黑尔还怀疑，虾虎鱼的战术敏感性可能起源于很久以前的进化。他说：“这种类似灵长类动物的手的触摸也表明，通过触摸来检测表面差异的能力比我们以前认为的要长得多。”

参考：“感测表面的结构特征：“底层鱼类的纹理编码”，作者：Adam R. Hardy和Melina E. Hale，2020年11月3日，实验生物学杂志。DOI：
10.1242 / jeb.227280

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