人類和其他動(dòng)物的聽覺神經(jīng)元來自4億年前的古老魚類
網(wǎng)易探索7月24日訊據(jù)俄羅斯媒體道,美國動(dòng)物學(xué)家日前對(duì)幾種古老的魚類進(jìn)行了研究,他們證實(shí)人類和其他動(dòng)物的聽覺神經(jīng)元來自4億年前的魚類。 美國加州北部海岸線附近的人都知道的一種平鰭美洲蟾魚(Plainfin Midshipman),每逢繁殖季節(jié)雄魚就會(huì)找一個(gè)棲息的水塘,在漲潮的夜晚它能持續(xù)一個(gè)多小時(shí)發(fā)出低沉的聲音,用音樂來吸引雌魚。住在海邊的人時(shí)常會(huì)抱怨這種聲音,因?yàn)樗犉饋硐窈5组_來了一架高速摩托,連房子都跟著在晃動(dòng)。 而在美國西海岸生活著另一種蟾魚(Midshipman),它也能發(fā)出一種低呤聲,這種魚借助魚鰾來發(fā)出聲音,吸引雌性,并捍衛(wèi)自己的領(lǐng)地。 過去,生物學(xué)家們認(rèn)為,這種魚類在進(jìn)化過程中從其他古代動(dòng)物那里獲得了發(fā)聲和聽覺的能力,但是沒有任何證據(jù)。不過現(xiàn)在他們現(xiàn)在找到了一些證據(jù),康奈爾大學(xué)神經(jīng)仿生學(xué)家安德魚-巴斯(Andrew Bass)對(duì)蟾魚已經(jīng)進(jìn)行了近十年的研究,他的兩位同事也和他一起對(duì)腦神經(jīng)元的進(jìn)化發(fā)展進(jìn)行了追蹤。 利用共焦激光顯微鏡,他們找到了能夠確定音高和音頻的聽覺神經(jīng)元。這些聽覺神經(jīng)元位于這種魚腦的后半部分,在大腦神經(jīng)的末端與脊神經(jīng)之間。這與鳥類,兩棲類動(dòng)物,哺乳動(dòng)物的聽覺神經(jīng)元所處的位置一樣。據(jù)此,科學(xué)家們得出結(jié)論,聽覺神經(jīng)元來源于4億年前的古老魚類。 通過進(jìn)一步的研究他們發(fā)現(xiàn),魚類的聽覺系統(tǒng)神經(jīng)元相互連接的方式在所有脊椎動(dòng)物中都一樣。只是其外在表現(xiàn)形式不同,人類和其他哺乳類動(dòng)物大多用內(nèi)耳中的耳蝸來聽聲音,而蟾魚是用球囊,巴斯說:“我們對(duì)這種魚已經(jīng)進(jìn)行了大量研究了,我們還會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)這種蟾魚的神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式與哺乳動(dòng)物的有多么相似。” 當(dāng)魚的大腦發(fā)出準(zhǔn)備發(fā)出聲音的信號(hào)的同時(shí)會(huì)對(duì)聽覺系統(tǒng)發(fā)出一系列同步信號(hào)。耳朵和大腦配合得當(dāng),能區(qū)分出哪些聲音是自己發(fā)出的,哪些是外界的聲音。在發(fā)出聲音前,大腦會(huì)對(duì)耳朵發(fā)出信號(hào)降低它的靈敏度。 通過實(shí)驗(yàn)和測(cè)算,他們發(fā)現(xiàn),這種神經(jīng)系統(tǒng)控制發(fā)聲的過程可以拆分成每隔一毫秒出現(xiàn)一次的連續(xù)神經(jīng)運(yùn)動(dòng)。神經(jīng)系統(tǒng)在魚發(fā)聲的同時(shí)就截住魚自己發(fā)出來的聲音,此后蟾魚會(huì)保持一毫稱的沉默,這時(shí)它就可以專心聆聽外面的聲音。一旦發(fā)聲的神經(jīng)運(yùn)動(dòng)完結(jié),大腦就會(huì)減少它對(duì)耳朵發(fā)出的信號(hào)量,這樣耳朵就可以更加專注的聽外面的聲音。在蟾魚不發(fā)出聲音的時(shí)候,它對(duì)外界的聲音會(huì)比較敏感。(小爾) |
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