第37章 電流
- 四十億年:我記錄生命演化
- 浪浪山的小豬妖
- 2080字
- 2024-01-08 18:00:00
徐遠打開回溯儀的頁面查看起來,其實徐遠讓回溯儀錄制的是當時灼色蝠鲼蟲捕食三葉蟲的畫面。徐遠主要的目的并不是記錄或者觀看捕食場景,而是想觀察下兩者的在行動時的神經信號。
此時不管是節肢動物也好,脊索動物也罷,神經電流的傳播速度雖然不快,但是也有1米/秒,單靠回溯儀提供的視野是很難用肉眼看的真切的,徐遠才決定讓回溯儀展開記錄,方便自己事后觀察。
打開回溯儀錄制的視頻,首先徐遠選擇先開捕食者灼色蝠鲼蟲的神經信號?;厮輧x只能記錄神經電流產生的位置和傳播的方向以及根據神經信號的強弱進行亮度的梯度展示,無法具體傳輸的內容。
畢竟將神經信號轉錄成畫面或者信息是神經系統的功能,回溯儀沒有接入具體信號自然無法知道具體信息。就像一個電報網,回溯儀只能知道哪里開始發送電報,哪里在接受電報,哪個地區的電報活動頻繁,但是沒有相關的密碼本,無法知道具體的電報內容。
通過視頻,徐遠最先看到的是當灼色蝠鲼蟲剛進入徐遠所在的海域時,體內腹神經索處于常亮的工作狀態,不時有神經電流從腹神經索上的神經結節處傳遞到附肢的神經末梢上,再有神經末梢釋放刺激帶動既然運動。從而使得附肢根部的葉片扇動,獲得游泳的動力,以及強力的呼吸能力。
出乎徐遠意料的是,反而看起來比較重要的腦部,除了復眼下的部分神經系統處于工作狀態,其他大多區域并沒有頻繁的神經活動,反而呈現出的是待機狀態的黑灰色。
徐遠明白了節肢動物的這些日常的神經活動,特別是一些活動能力,已經不再經過大腦,或者說大腦壓根就沒有將這些權利收回。運動能力的神經信號一直由腹神經索上的神經結節負責,每個神經結節負責一段身體。
而大腦的工作更多是讓眾多結節配合在一起,同時提供一些頭部感知器官收集到的信息。由于奇蝦最杰出的感知器官就是眼睛,所以眼睛下方的神經區域一直是工作狀態,主要是處理19000個單眼捕獲的信息。
而收集到的信息則由大腦傳遞個神經結節,而具體的行動需要神經結節相互配合。徐遠簡單的總結了一下認為,奇蝦這類的節肢動物大腦無法控制自身的運動,對于運動大腦只有建議權沒有決策權。
徐遠仔細一想也是,自己經常在視頻上看到蒼蠅搓手手,搓腦袋結果把腦袋拽了下來,蒼蠅作為昆蟲綱下四大目之一的雙翅目可以說是標標準準節肢動物?;貞浧疬@些的徐遠才真正的明白節肢動動物的這個神經問題已經積重難返,要陪他們走過幾億年乃至十幾億年的時間了。
同時還暴漏出了一個問題,節肢動物的任何神經信號都需要這樣一級一級的傳遞,無法扁平化的傳遞神經信號也就意味著,傳遞速度必然要受到限制。想要優化也是極為困難,畢竟它們搭建的神經系統底層邏輯就是這樣一級一級傳遞,再優化也不能推翻這個原則。
而且這樣需要中層神經結節相互配合,一旦體型增長神經結節每多一個配合的難度更是幾何般的倍增。
這時灼色蝠鲼蟲突然找到了自己打的目標,那些在海底爬行的三葉蟲,徐遠也明細的看到灼色蝠鲼蟲的神經網出現了變化,首先就是原先一直處于待機狀態的其他腦部區域高亮了起來。徐遠推測到應該是復眼捕捉的到信息,先一步在腦中處理,確認目標形態,明確了捕食對象后,大腦發出信號傳遞給腹神經索。
緊接著就是原本正常工作的腹神經索亮度變的更大,肌肉運動加劇,同時不再是像之前游泳的那樣進行機械的扇動工作,通過具體神經信號的差異,不同肌肉間爆發出的力量存在變化,使得奇蝦調整了姿態,進入俯沖追獵狀態。
同時徐遠還注意到每個神經結節開始相應腦部下發的信號反應時間是不同的。通過慢放徐遠發現居然不是離大腦近的最先開始工作,似乎是有意識的知道神經信號傳遞需要時間,反而是先接受到信號的神經結節在刻意的等待尾部的神經結節。
徐遠明白了這就是為了解決ping值問題,灼色蝠鲼蟲無奈之下演化的能力,畢竟不算尾巴,灼色蝠鲼蟲從頭到尾也要30cm神經信號從大腦發出,到最尾部的神經結節接受信號進行處理,再反饋一個神經信號給大腦,這一來一會起碼要0.5秒到1秒的時間。
如果不這樣的進行刻意等待,怕是整個身體都要亂套了。同時徐遠還對比了一下三葉蟲的神經信號,也存在這樣的問題。先是頭部的眼睛獲得了奇蝦的信息,大腦處理后傳遞下去,再是腹神經索上的神經結節處理信號并進行反饋。
只不過三葉蟲的身體明顯要小不少,ping值也就相對較小,等待的時間就沒有那么明顯。
再到灼色蝠鲼蟲開始捕食的時候,此時其身體的整個神經網徹底被激活,尤其是之前待機的大腦最為明細,幾乎每個區域都開始全力運作,之前在追逐過程中,原本控制前端附肢的大腦區域還沒有明細激活。
不過在即將咬住三葉蟲之時也是開始了運轉,特別是捕捉成功之后,需要附肢配合口部對三葉蟲進行破防,不光代表了兩個部分的神經細胞運轉,還意味著兩個部分之間要進行配合,索性這個時期運動由腹神經索進行控制,不然徐遠都擔心它們的大腦能不能處理這么復雜的工作。
隨著三葉蟲外骨骼被破開,神經系統徹底變為灰色代表它們徹底喪失了生命淪為了灼色蝠鲼蟲的盤中餐。
如此具體的觀看了節肢動物的神經工作,徐遠也算真正了解了對方的神經系統,此時脊索動物也面臨這個傳遞速率的問題。雖然體型較小、且脊索到身體各主要部分的距離基本一直,可以說ping值不怎么明顯。但是底層的困境并沒有消失。