鯊魚鼻孔之謎:不用呼吸也能嗅聞的獨特構造
地球
06-13
當人類想要聞某個氣味時,會透過肺部呼吸將空氣中的氣味分子吸入鼻腔,讓專門的神經細胞接收訊號。養貓的人可能看過主子露出「嫌棄臉」,這種在許多動物身上都能觀察到的行為稱為「裂唇嗅反應」,牠們會改用嘴巴來感知濕氣中的化學訊號。
這些嗅聞行為都屬於複雜的嗅覺系統運作範疇,大腦有專門區域負責解析環境中的氣味線索。身為陸地生物,我們比較容易想像在乾燥環境中的嗅覺運作,但海洋其實也充滿著豐富的氣味訊息。
對鯊魚而言,偵測氣味是生存的關鍵能力。但與人類不同的是,牠們的嗅覺系統與呼吸系統完全分離。無論是用鰓或肺呼吸,都不影響牠們的嗅覺功能,因為這兩套系統在鯊魚身上是獨立運作的。
我們俗稱的鯊魚「鼻孔」其實正確名稱是「鼻囊」,內部有多層結構的「嗅囊」,專門用來偵測水中的氣味分子。這個嗅覺器官(可以在上方影片中清楚看到)在鯊魚、魟魚和鰩魚(統稱為板鰓亞綱)之間存在顯著差異,不過科學家尚未完全瞭解這些差異對功能的具體影響。
目前已知的是,鼻囊是通往嗅囊的門戶。水流可以隨著鯊魚向前遊動自然進入,有些種類的鯊魚還長有纖毛般的細小毛髮幫助引導水流——完全不需要「吸氣」這個動作。這個機制對這些頂級掠食者鎖定獵物至關重要。
波士頓大學的Jelle Atema教授研究發現,鯊魚不僅會追蹤氣味濃度最高的區域,還會結合環境中的其他線索。「受到氣味刺激後,鯊魚也會尋找水流方向。兩者結合正是牠們捕獵效率如此之高的關鍵。」
所以回到最初的問題:鯊魚為什麼有鼻孔?嚴格來說牠們有的是鼻囊,這種構造讓牠們無需呼吸就能享受嗅覺帶來的一切好處。真是太巧妙了!