大长舌尾蝠的 “秘密武器”：尾巴如何助力反向导航与感知世界？

研究人员为探究大长舌尾蝠（Rhinopoma microphyllum）尾巴功能，发现其用尾巴导航避障、辨别纹理，意义重大。

　　在神秘的动物世界里，动物们为了生存和繁衍，进化出了各种各样神奇的感官能力。多数动物在日常活动中主要向前移动，因此它们的大部分感官器官都集中在身体前端。不过，在一些特殊情况下，向后移动也是必需的技能，比如在狭小空间中转身、躲避危险等。这时候，动物们就需要特殊的感官策略来应对。对于蝙蝠而言，它们的飞行和活动方式独特，在黑暗中穿梭自如，主要依靠超声波定位（echolocation）来感知周围环境。然而，蝙蝠的尾巴在进化过程中大多有所退化，多数蝙蝠的短尾巴嵌入尾膜，主要起到辅助飞行和捕食的作用。但大长舌尾蝠（Rhinopoma microphyllum）却与众不同，它拥有一条长长的、自由伸展的尾巴，而且在向后移动时会像钟摆一样摆动尾巴，这一奇特行为引发了科学家的好奇：这条尾巴究竟有什么特殊功能呢？为了解开这个谜团，来自以色列特拉维夫大学的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《iScience》杂志上。

研究人员采用了行为实验等关键技术方法。在实验中，他们捕获了 6 只成年大长舌尾蝠（3 雄 3 雌），这些蝙蝠来自以色列北部的一个洞穴。研究人员为探究大长舌尾蝠尾巴的功能，设计了两个主要实验。

实验一：避障实验。研究人员搭建了模拟洞穴狭窄裂缝的实验装置，用有机玻璃（Perspex）板和障碍物构建了简单（15 个障碍物）和复杂（26 个障碍物）两种迷宫。通过播放社交叫声吸引蝙蝠向迷宫顶部攀爬，测试蝙蝠在尾巴正常（注射生理盐水的假手术组，sham）和麻醉（注射利多卡因阻断触觉，anesthesia）两种状态下的避障能力。利用商业运动捕捉系统和高速摄像机，以 200 帧 / 秒的速度跟踪蝙蝠的运动，记录其到达迷宫顶部的时间、尾巴摆动频率以及身体移动方向的比例等数据。

实验二：纹理辨别实验。研究人员设计了一个垂直 Y 型迷宫，在迷宫通道的天花板上设置两种不同间距的木格栅（1cm 和 2cm），其中 1cm 格栅通向蝙蝠的栖息箱（奖励侧），2cm 格栅通向封闭区域。训练 5 只蝙蝠在迷宫中向后攀爬，通过改变非奖励侧格栅的间距（从 2cm 变为 1.5cm），观察蝙蝠能否区分不同纹理并做出正确选择，用单侧二项式检验分析蝙蝠的成功率。

研究结果如下：

1. 避障能力：大长舌尾蝠在尾巴正常时，通过复杂迷宫的速度比尾巴麻醉时快，平均快 2.5 秒（相当于 10%）。在复杂迷宫中，尾巴正常的蝙蝠到达目标的效率更高，横向移动比麻醉尾巴的蝙蝠少 10%。此外，复杂迷宫中尾巴摆动频率在尾巴正常时比麻醉时更高，而在简单迷宫中，尾巴摆动频率在尾巴麻醉时显著降低。
2. 纹理辨别能力：经过 48 天训练，5 只蝙蝠中有 4 只学会了将 1cm 格栅与奖励（进入栖息箱）联系起来。当非奖励侧格栅间距从 2cm 变为 1.5cm 时，4 只学会任务的蝙蝠中有 3 只能立即选择奖励侧，表明大长舌尾蝠可以用尾巴区分不同纹理，甚至能区分仅 0.5cm 差异的相似格栅。

研究结论和讨论部分表明，大长舌尾蝠利用长尾巴作为触觉传感器，在向后移动时感知物体、避开障碍物，并辨别纹理。在野外，大长舌尾蝠栖息在狭小拥挤的洞穴中，尾巴能帮助它们在复杂环境中快速移动。尾巴的摆动类似于大鼠的触须，通过快速探测扩大感知范围，提高空间导航能力。与其他蝙蝠不同，大长舌尾蝠的尾巴在感知方面发挥了重要作用，这一发现为研究动物的感官策略提供了新的视角。不过，研究也存在一定局限性，如麻醉尾巴后蝙蝠攀爬速度仅降低 10%，可能是因为蝙蝠还能利用其他身体部位感知环境，未来研究可进一步关注其他身体部位的作用。总体而言，这项研究揭示了大长舌尾蝠尾巴独特的触觉感知功能，对于理解动物在复杂环境中的生存策略具有重要意义，也为后续研究动物的多模态感知提供了参考。