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这些受体检测来自环境的信号,大脑将其解释为压力、触觉、疼痛、振动等感觉和个人经历。
詹妮弗·凯恩绘图。
在灵长类动物中,大脑的大部分皮层集中用来处理手、脸和脚的感觉感受器传递的信号。
与此相反,以老鼠为代表的其他哺乳动物,在所谓的皮层感觉带处,用来处理手部刺激的皮层面积比例明显更小,同时用更大的比例来处理来自触须或胡须的信号。
许多哺乳动物用口鼻上敏感的触须来触摸和解释环境,灵长类则主要通过手来分析环境。
单单“不要碰!”
的警示就会控制住灵长类动物体内的每一种冲动。
在一些哺乳动物中,触摸感受器的作用不仅是触摸。
例如,蝙蝠的翅膀上有带毛发的梅克尔细胞,使它们能够探测翅膀表面的气流。
[161]当蝙蝠在飞行中失去上升动力时,感受器会向大脑发出信号调整翅膀的方向,以避免在半空中失速。
当富有探究精神的研究人员用女士脱毛膏除去蝙蝠翅膀上的毛发时,这些细胞的非凡特性变得明晰起来。
处理后的蝙蝠只能直线飞行,无法完成一般蝙蝠躲避障碍物的巧妙动作。
而当翅膀上的毛发长回来后,它们又可以“表演杂技”
了。
图23指纹是表皮表面由于真皮的起伏而形成的微小隆起。
汗腺的毛孔位于表皮嵴之间的凹陷处。
指纹呈现独特的解剖细节(端点和分支点)的组合以及毛孔的模式。
一些大型新大陆猴的尾巴下面也发现了表皮嵴。
詹妮弗·凯恩绘图。
在我们的指尖上,发现了人类皮肤最广为人知的特性之一:指纹,也被称为摩擦脊或皮纹(字面意思即“手指痕迹”
,fiing),出现在许多哺乳动物的手掌和脚底。
它们是表皮上的小隆起,反映了下面真皮部分的起伏(见图23),形成可辨别的图案。
除了整体上的螺纹和环状的图案,指纹还包含毛孔,以及位于独特位置和方向的端点和分支点。
在人的一生中,这种被创造出来的整体模式是永远不会改变的。
自1872年弗朗西斯·高尔顿爵士(SirFran)认识到这些“奇点”
的重要性以来,指纹就被司法部门用于对个人的识别。
今天,我们可以结合指纹的所有结构细节,从统计学上消除指纹识别错误的可能性。
[162]在利用DNA进行个人身份识别的日子到来之前,指纹是唯一普遍且合法的身份证明方式。
现今,它们仍然是最可靠的生物特征识别工具。
虽然政府和执法部门更关心指纹在司法鉴定方面的应用,但动物学家更感兴趣的是指纹的功能,正是这些功能导致了指纹最初的演化。
实际上,它们在自然界中最重要的作用是增强摩擦力,确保手指和脚趾能紧紧抓握树枝、在光滑表面或被处理过的物体上时不会打滑,也就是说,它们有助于提供一个可靠的抓握力。
在灵长类动物中,皮纹不仅出现在手掌和脚掌上,还出现在新大陆猴可用来缠绕物体的尾巴下侧(见图23),当猴子悬挂在树枝上或从一根树枝摇摆到另一根树枝上时,尾巴充当了“第五只手”
,帮助它们在树上保持安全。
虽然壁虎脚的表面不是严格意义上的指纹,但它提供了另一个皮肤附属物的例子,这种附属物演化出了专门用来辅助抓握和运动的特征(见图24)。
壁虎的脚上有成千上万的刚毛,这些细小的丝状突起由角蛋白组成,它们可以抓住光滑的表面并在其上移动,即使壁虎处于上下颠倒的状态也可以完成动作。
这种能力是基于范德华力提供的分子间吸引力,这种吸引力在刚毛和表面之间产生干黏附。
[163]所以壁虎脚的吸附性以及它有趣的杂技动作,不是因为壁虎皮肤中存在的某种特殊化学胶水,而是刚毛的表面密度起了作用。
图24壁虎脚的皮肤是由角蛋白组成的干燥、可黏着的刚毛,这使得壁虎能够利用分子吸引力(范德华力)的原理附着在光滑的表面上。
?MarkMoffettMiures
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