鯊魚的第六感
"除了視覺、嗅覺、聽覺、味覺、觸覺這五種感官， 鯊魚還有敏銳的「第六感」：電覺，可以偵測微弱電場，捕捉獵物。 "
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撰文／菲爾茲(R. Douglas Fields) |
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我們用杓子將血灑在海上吸引鯊魚前來，但我們對牠那出名的嗜血性格不感興趣，而是想研究鯊魚神秘的「第六感」。研究室實驗已經證實，鯊魚能偵測極微弱的電場──像是動物細胞接觸到海水時會產生的那種。但鯊魚如何應用這項獨特的感官，還有待證實。我們就是想利用這艘船來找出原因。 科學家一直到1970年代，才開始懷疑鯊魚可以偵測到微弱電場。我們現在知道，這種電覺（electroreception）可以幫助鯊魚發現食物，既便是在五種常見感官（視、嗅、味、觸與聽覺）都幾乎無用武之地的環境也一樣。電覺可以用在污濁水域或暗無天日的地方，甚至是針對藏身沙底的獵物。 我與同事目前正在研究電覺的分子基礎，其他人探討的問題有：電覺器官如何發育形成？我們的脊椎動物祖先在離開海洋之前，是否也能夠偵測電場？不過，這些研究都還在起步階段。在這裡，我要描述研究人員如何發現鯊魚的電覺，以及如何證明電覺對成功捕獵的重要，這是一個迷人而鮮為人知的跨世紀故事。 神秘的鯊魚鬍渣 體孔的功能要到19世紀中葉才明朗，此時研究人員剛釐清「側線」的功能，側線與勞倫茲尼發現的孔管系統有些類似。許多種魚與兩棲動物體的兩側，從鰓至尾都有側線來偵測水的流動。魚身上的側線是由整列特化的穿孔鱗片組成，每個孔洞的開口向內延伸，可連到表皮下的一條縱走管子，這條管子有許多膨大部位，裡頭有稱為毛細胞的特化感覺細胞，會伸出細長的刷狀突起（纖毛）進到管子裡。例如在幾尺外游動的魚造成水的些微流動，會像風吹過田地時引起的稻波，使細微的毛細胞叢彎曲，因而刺激神經，之後的神經衝動會將水流動的強度與方向通知魚腦。人耳的耳蝸管就保有側線的演化痕跡。 到了19世紀末，新改良的顯微鏡顯示，鯊魚口鼻處的體孔及下方的不尋常構造（現在稱為勞倫氏壺腹），必然是某種感覺器官。這種器官內的每條管子最後有個球狀囊袋（即壺腹），壺腹伸出一條細神經與前方側線的神經分支連結。科學家追蹤這些神經纖維，發現它連到頭顱基部並經由延腦背側進入腦子。延腦是神經將感覺訊息傳送到腦子的共同部位。研究人員在每一個壺腹裡，找到一種類似人的內耳與魚的側線系統的微小毛細胞，只是一直不知道這種毛細胞偵測什麼樣的刺激……。
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恐怖的背鰭劃破水面，直逼我們而來──一頭三公尺長的碩大青鯊，正如魚雷般朝血腥氣味方向游去。我與太太米蘭妮注視著在我們七公尺長的Boston Whaler快艇邊圍繞的幾隻大鯊，突然，一隻鯊魚的銀藍色口鼻衝上甲板的方形切口，米蘭妮大叫「小心！」，我們本能縮了回來，不過，只是有驚無險，鯊魚咧著滿口乳白色閃爍的尖突鋸齒，揚長而去。