两个世纪前，博物学家认为他们已经弄清楚了爬行动物的听力。他们说，像蜥蜴和蛇这样的动物主要依靠它们的视觉和嗅觉，而它们的内耳则很少处理平衡。
那张整洁的图片刚刚发生了变化——真的。最新的研究发现，壁虎的平衡器官还可以作为敏感的麦克风，用于地面振动，为动物提供隐秘的额外感觉。
这一发现很重要，因为它改写了听觉进化故事的一部分。它暗示着，当脊椎动物爬上陆地时，古老的振动通路从未消失;它只是溜过了科学的雷达。
研究 tokay 壁虎
这项新研究将目标对准了 tokay 壁虎，这是一种耐寒的蜥蜴，以其响亮的吠叫而闻名。它的头骨深处是球囊，这是一个长期以来被贴上平衡传感器标签的充满液体的袋子。
研究人员在提供低频震动的同时轻轻记录神经信号 - 想想 50 到 200 Hz 之间的深沉隆隆声。球囊亮起来。
这些频率远低于壁虎耳膜通常检测到的范围，这表明该动物运行两个平行的声音通道：一个用于空中的吱吱声，一个用于脚下的震颤。
“正如我们所知，耳朵可以听到空气中的声音。但是这种通常与平衡有关的古老内部途径有助于壁虎检测穿过地面或水等介质的振动，“该研究的合著者、马里兰大学杰出大学生物学教授凯瑟琳·卡尔 （Catherine Carr） 解释说。
“这种途径存在于两栖动物和鱼类中，现在已被证明也保存在蜥蜴体内。我们的研究结果揭示了听觉系统是如何从你在鱼中看到的进化到你在陆地动物（包括人类）中看到的。
Carr 和她的同事在Current Biology上发表了他们的发现，标题为“用于检测 tokay 壁虎振动的听觉通路”。领导这项工作的是博士后研究员 Dawei Han，他在研究生学习期间首次探索了这个想法。
一些动物如何感知振动
电迹只说明了部分情况。该团队还绘制了壁虎大脑的地图，并发现了一个名为卵形前庭核的中继站。
这个口袋仅接收来自球囊的输入，然后将信息转发到更高的听觉中枢。它的行为就像一条专用的振动高速公路，与常规的听证路基分开。
类似的脑核出现在蛇和古老的新西兰爬行动物Sphenodon中，暗示了爬行动物家谱的共享蓝图。
“许多蛇和蜥蜴被认为是'哑巴'或'聋'，因为它们不能很好地发声或听到声音，”Han 解释说。
“但事实证明，它们可能会使用这种感觉通路通过振动信号进行交流，这确实改变了科学家对动物感知的整体思考方式。”
沙漠潜水的蛇、挖洞的石龙子，甚至在巢内敲打的海龟幼崽都可能通过摇晃周围环境而不是在空中大喊大叫来交换信息。
这种新动物感的进化
鱼类依靠内耳器官感受水中的压力波，而两栖动物则跨越水和陆地。壁虎的工作表明，早期的四足动物将振动感带到岸上，并将其与基于耳膜的听觉一起保持。
数百万年来，一些谱系将其调低，但其他谱系（如 tokay）坚持了下来。这种坚持不懈提醒生物学家，进化论经常重新利用旧工具，而不是丢弃它们。
“想想你什么时候在现场摇滚音乐会上。声音如此之大，以至于您可以感觉到整个头部和身体都在声场中振动。你可以感受到音乐，而不仅仅是听到它，“卡尔继续说道。
马里兰大学生物学家发现，壁虎使用内耳的一部分，即球囊，来检测低频振动，从而为爬行动物的听觉提供了新的理解。这一发现可能会延伸到其他爬行动物，并改变科学家看待动物交流和感知的方式。它还暗示了人类听力和平衡之间可能存在的联系。一只 tokay 壁虎.点击图片以放大图片来源：Duncan Leitch
“这种感觉表明，人类的前庭系统可能会在那些响亮的音乐会中受到刺激，这意味着我们的听觉和平衡也可能密切相关。”
她的观点是：当声音变得足够强时，我们自己的平衡器官可能会介入，模糊感觉和听觉之间的界限。
为什么这些都很重要？
“这项研究的意义超出了爬行动物的世界，”Han 说。“随着我们发现这些隐藏的机制，我们也获得了关于动物如何感知环境并与之互动的更丰富、更细致的画面——并可能对我们自己的感官体验有新的见解。”
如果前庭系统以极高的体积与耳蜗合作，它可能会影响平衡障碍或耳鸣的治疗。
设计地震传感器或水下麦克风的工程师也可能借鉴球囊优雅的毛细胞的技巧。
大自然从未停止过惊奇
现在已知，依附在洞穴墙壁上的壁虎能感觉到接近的脚步声的微弱颤抖。在落叶中滑行的蛇可能会感受到猎物的匆忙。而人类，在拥挤的竞技场中摇摆不定，可能会参与一个我们很少承认的古老内在回路。
这项新研究开启了一场更广泛的对话，即脊椎动物如何通过耳朵和骨骼密切关注它们的世界。
通过调整振动的安静语言，科学家们正在发现一个可以追溯到数亿年前的感官马赛克。
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