您对您的宠物了解多少? 宠物心灵感应 捕捉了您对您最好的朋友(永远的毛茸茸的朋友)的一些遐想,并将其与现代科学的严谨研究和结果联系起来。
下一次你游泳时,试试这个:闭上眼睛,原地打水,想象用皮肤感受水来绘制周围一切的形状——从泳池的轮廓到一只挣扎在水面上的不幸昆虫的位置。这大致就是拥有一个被称为侧线系统的奇妙感觉器官的鱼类的感受。
侧线由极其敏感的皮肤细胞和蜿蜒的神经组成,对于鱼类的感知来说,其重要性不亚于它们的视力或听力。对于人类来说,试图想象拥有它是什么感觉,是一次超越了我们自身的umwelt(即我们对自己在世界上的位置的认识)界限的尝试。
这样做也有助于我们更好地了解我们这些有鳃的同伴的生活是什么样的,以及如何更好地照顾它们,尤其是在圈养环境中。鱼缸墙壁反射的波浪可能会让拥有如此敏锐感觉系统的动物感到痛苦,而导致侧线退化的常见疾病可能会剥夺它们日常体验的重要组成部分。
“侧线基本上意味着它们整个外体都能感知水中的振动,”澳大利亚麦格理大学研究鱼类的行为生态学家Culum Brown说。“(人们)根本就没有类似的东西。这很难描述。”
17世纪,荷兰博物学家尼古拉斯·斯泰诺首次进行了关于侧线的科学观察,他认为侧线有助于产生通常覆盖在鱼鳞上的黏液。斯泰诺的错误看法一直持续到19世纪,当时一些科学家开始怀疑侧线形成了一种所谓的“第六感”。
当时,德国动物学家弗朗茨·埃尔哈德·舒尔茨描述了该系统的解剖结构。鱼的身体覆盖着称为神经管的小结构,每个神经管都包含一簇在果冻状圆顶内的毛发状感觉细胞。神经管嵌入在鱼的身体表面和沿着动物两侧的独特、充满黏液的通道中——这就是侧线的名称由来。这些细胞对压力和运动的变化做出反应,当受到刺激时,会通过专门的神经直接向鱼的大脑发送信号。
尽管当时的科学家们了解该系统的基本生理学,但他们中的大多数人认为它与听觉有关,就像是全身的内耳附属器官。最终,在1910年的一系列实验表明,狗鱼在被弄瞎的情况下可以避开墙壁,但侧线被切断时却不能,生物学家们才开始将其与水流联系起来。
随后的研究阐明了鱼类如何使用侧线。例如,盲洞鱼在游泳时用嘴产生波浪;当水流遇到障碍物时,会产生流动和压力模式,帮助它们导航。另有例子表明,捕食水面猎物的鱼类通过追踪落入水中的昆虫产生的表面波,在完全黑暗中定位猎物。与此同时,在水面之下,斑驳的鲉鱼则能精确定位水中浮游的蚤的拍打动作。
现在已知,定向反应(即鱼类在不消耗过多能量或被冲向下游的情况下拦截水流中的气味和食物的运动)由侧线系统介导。同样,鱼群以完美的同步性转身的非凡行为,也由侧线系统协调,就好像被一个单一的意识控制一样。利用侧线,鱼类还可以感知几分钟前经过的个体的尾迹,这有助于它们捕食(也许还有更多)。
根据其环境的不同,一些物种甚至可能根据其侧线来发送和接收通信。雄性斗鱼会产生波浪来提醒后代注意逼近的捕食者;彩虹鳟鱼会进行一种求偶舞蹈,类似于一种精心设计的同步爱抚。
让鱼生活在一个能刺激其侧线环境中的,“相当于生活在一个有视野的房间里,而生活在黑暗中的区别。”
—Becca Franks,认知心理学家
这些只是侧线功能中的一部分。但是“第六感”是什么感觉呢?“几乎不可能知道鱼类通过侧线实际感知到什么,”关于该主题的现代先驱科学家Sheryl Coombs和Horst Bleckman写道。这意味着,虽然我们已经描述了侧线感知的具体事实,但我们只能尝试对主观体验做同样的事情。
在尝试描述时,荷兰生理学家Sven Dijkgraaf将其称为“远距离触碰”,这一术语引起了在亨特学院研究鱼类感知的Christopher Braun的共鸣。他解释说,这就像“你的皮肤是三维的”,所以你可以感觉到附近物体而无需直接接触。麦格理大学的Brown使用了一个类比:戴着隔音耳机,把手放在低音炮音箱上。“我认为,这已经非常接近了,”他说。当然,主要的区别在于,人类“不是为了响应那种信息而设计的,而鱼类则高度适应。”
关于侧线如何与动物的心理健康交织在一起,信息就更少了——这一差距可以归因于迟迟才意识到鱼类的认知能力不亚于哺乳动物或鸟类,以及普遍忽视它们的福祉。由于它们似乎面无表情且思维被低估,这些有鳃的生物并没有引起人们对它们内心生活的太多关注。事实上,不久前大多数科学家还认为它们无法感受疼痛。
如今我们知之甚多。这带来了一些令人担忧的可能性,特别是对于那些生活在玻璃墙后面的动物。首先,鱼缸墙壁反射的波浪可能会产生回声室效应,让鱼类饱受无休止的震动。加州大学伯克利分校的河流生态学家Mary Power说:“这就像持续不断的巨大噪音。”她甚至质疑她在圈养环境中观察到的一些异常行为——例如,通常温顺的鱼类出现极度攻击性,以及异常重复的清洁习惯——是否是由于侧线过度刺激引起的不适症状。
“肯定会存在一些问题,”Brown补充说。他建议鱼缸主人添加日志和植物等环境丰富结构,以帮助打断这些水流。但他确实推测,圈养的鱼最终会适应这种刺激,就像恼人的持续噪音会渐渐淡出背景一样。
奥克兰大学的鱼类生物学家John Montgomery表示,如果鱼缸墙壁的反射确实是一个问题,鱼的侧线系统可能会退化,就像人类持续暴露在巨大的噪音中会失聪一样。“持续的过度刺激更有可能导致感觉丧失,而不是持续的急性身体不适,”Montgomery解释道。
一个不太推测性的问题是侧线侵蚀,这是一组条件,更广为人知的、带有恐怖意味的名称是“头洞病”。这种疾病是由寄生虫、不良水质和营养缺乏引起的——可能还因圈养本身的压力而加剧——在观赏鱼和水产养殖鱼类中很常见。受感染的鱼的侧线可能会真的烂掉。
这种后果似乎不会立即引起身体疼痛,但它提出了一个问题:当如此重要的感觉被剥夺时,是否存在长期的心理痛苦。它还提出了为圈养鱼提供更快乐、不仅仅是更健康的生活的可能性。
专注于动物行为和鱼类福利的纽约大学认知心理学家Becca Franks指出了一项2019年的研究,该研究表明鱼缸里的斑马鱼更喜欢有流水区域的栖息地。也许是因为在动态条件下,它们可以利用它们的侧线,正如我们对我们自己的感官参与的反应一样。Franks说:“还有很多工作要做”,但她认为这“相当于我们生活在一个有视野的房间里,而生活在黑暗中的区别。”
当然,斑马鱼的偏好可能并非所有鱼类都共享。毕竟,世界上至少有30,000多种鱼类生活在世界的水体中,每种鱼的侧线系统都适应了它们进化的环境。关于鱼类如何感知周围环境以及它们在哪里感到宾至如归,仍有许多有待研究和学习。
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