2024-05-16 17:45 来源:本站编辑
圣诞节的清晨,当圣诞老人筋疲力尽的驯鹿终于在北极的厚雪中放下雪橇时,鲁道夫光芒四射的红鼻子并不能帮助它们在贫瘠的土地上找到食物。
相反,达特茅斯大学和苏格兰圣安德鲁斯大学的研究人员报告说,鲁道夫和他的驯鹿兄弟们的眼睛可能已经进化到可以在黑暗和多雪的北极冬天发现他们最喜欢的食物,根据《i-Perception》杂志的一项新研究。
这一发现有助于解释一个长期存在的科学谜团,即为什么驯鹿能看到紫外线(UV)光谱中的光,并为1926年达特茅斯大学毕业生罗伯特·l·梅的经典故事中普及的微笑的空中有蹄动物增加了兴趣。
该研究的第一作者、达特茅斯大学的查尔斯·汉森人类学教授纳撒尼尔·多米尼说:“驯鹿太酷了,但很多人只在圣诞节才会想到它们。”“现在是提醒人们注意他们非凡的视觉系统的好时机。”
驯鹿主要以驯鹿苔藓(Cladonia rangiferina)为生,这不是一种苔藓,而是一种被称为地衣的藻类-真菌融合物。rangiferina在北纬地区形成厚厚的松脆的地毯,对驯鹿的生存至关重要,甚至它的正式名称也源于驯鹿的科学术语Rangifer。
研究人员在苏格兰高地的凯恩戈姆山脉工作,那里有英国唯一的驯鹿群,它们是在当地被猎杀灭绝后从斯堪的纳维亚重新引入的,还有1500多种地衣。尽管有这些选择,凯恩戈姆地区的驯鹿在冬天还是要依靠羊草为生。
多米尼说:“驯鹿的一个特殊特征是它们对这种地衣的依赖。“对任何动物来说,如此依赖地衣生存都是不寻常的,更不用说这么大的哺乳动物了。”
在北极冬季的大雪背景下,人类肉眼是看不见白色地衣的。
但是多米尼和来自圣安德鲁斯大学的合著者凯瑟琳·霍比特和朱莉·哈里斯发现,C. rangiferina和其他几种补充驯鹿饮食的地衣会吸收紫外线。来自地衣和滤光器的光谱数据显示,这些生物在驯鹿看来就像一片黑暗的斑块,衬托着明亮的风景,使它们更容易定位。
多米尼说:“从视觉上近似地了解驯鹿是如何看待世界的,这是其他研究以前从未做过的事情。”他在2015年发表了一篇论文,内容是鲁道夫的红鼻子如何在冬季的雾霾中充当有效的雾灯。
他说:“如果你能站在它们的立场上,看着这片白色的风景,你会想要一条直达食物的路线。”“驯鹿不想浪费精力在寒冷贫瘠的环境中四处游荡寻找食物。如果它们能从远处看到地衣,这就给了它们一个很大的优势,让它们在食物匮乏的时候保存宝贵的卡路里。”
多米尼说,之前的研究表明,驯鹿的眼睛在夏天和冬天之间会发生变化。它们的绒毡层——使许多动物的眼睛“闪亮”的增光膜——在冬天从大多数动物的金黄色转变为鲜艳的蓝色,这被认为是为了放大极地冬季的弱光。
多米尼说:“如果环境中的光的颜色主要是蓝色,那么眼睛增强蓝色是有意义的,以确保驯鹿的光感受器最大限度地利用这些波长。”
但蓝色绒毡层也让多达60%的紫外线通过眼睛的颜色传感器。这意味着驯鹿看到的冬季世界是一种紫色的阴影,就像一个人看到的房间里有一盏黑色的灯一样——反射紫外线的表面(比如雪)很亮,而吸收紫外线的表面却很暗。
研究人员讲述了科学家们如何试图回答为什么在白天活动的北极动物的眼睛会接受每一个被雪覆盖的表面反射的紫外线。但他们的研究表明,答案与紫外线不能从c反射的东西有关。Rangiferina和其他浓密的地衣。
研究人员报告说,考虑到地衣在驯鹿饮食中的重要性,有可能驯鹿的眼睛是经过优化的,能够在一年中最难以找到的时候挑出这种主食。
因此,虽然最著名的驯鹿发光的鼻子“可能会照亮圣诞老人的视线,”研究人员写道,“是鲁道夫的蓝眼睛让他在漫长的圣诞季节后找到晚餐。”