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《“神马都知道”科普展览》导览六:老马识途:不靠北斗导航,马脑里的“定位系统”长在哪?

作者:本站编辑      2026-02-27 09:50:41     0
《“神马都知道”科普展览》导览六:老马识途:不靠北斗导航,马脑里的“定位系统”长在哪?

《韩非子》中记载了一则故事,说的是春秋时期齐桓公伐孤竹国,回程时在迷雾和荒漠中迷了路,大军危在旦夕。这时候名相管仲说:“老马之智可用也。”于是放了一匹老马在前面走,大军跟在后面,竟然真的走出了绝境。

故事很神奇,但作为现代人,我们不禁要问:在没有GPS、没有北斗卫星、甚至连指南针都没有的古代,马的脑袋里难道装了一个生物罗盘吗?它究竟是靠什么来锁定几百公里外的另一个坐标点的?

今天,让我们就走进山西自然博物馆的《“神马都知道”:一场解构神话的生命科学之旅》马年特别展览,结合第二展区马的解剖知识,来拆解一下这套比高德地图还灵的“生物导航系统”。

第一招:气味导航——马鼻子里的“化学雷达”

如果说狗鼻子是用来搜救的,那马鼻子就是用来“画地图”的。马拥有2.5亿到3亿个嗅觉感受器神经元,而人类只有区区500万个(见图1)。

1.马的嗅觉系统。马具有两种感知气味的机制:其一为主嗅觉系统(MOS),主嗅觉受体(MOrs)位于鼻腔黏膜的后部;其二则通过副嗅觉系统(AOS),通常称为犁鼻器系统(VNS)。

这巨大的硬件差距意味着什么?意味着当我们在荒郊野外只能闻到“土味”时,马已经构建出了一张复杂的气味全息图。野生的马能够依靠嗅觉辨别大气中微量的水汽,从而精准定位几公里外的水源和草地。在沙漠行军中,齐桓公的老马很可能就是闻到了远处湿润空气的味道,才把大军带向了有水草(也就是有生路)的方向。

此外,马粪也是重要的“路标”。马对同伴排泄物的气味极其敏感。在马的世界里,这一堆堆马粪就像是童话故事里撒下的面包屑,或者是高速公路上的一块块路牌,串联起来就是一条清晰的回家之路。

第二招:全景扫描——自带“行车记录仪”

马拥有近360度的全景视野。虽然它们看细节有点模糊,但它们对环境轮廓的记忆力却惊人的好。

马的大脑虽然只有人类的一半重,但它们拥有一种强大的联想记忆能力。一棵歪脖子树、一块形状怪异的岩石、一座山脊的走势,这些视觉地标会被马储存在大脑的海马体中。当老马再次路过时,它不需要像我们一样打开手机比对路线,而是直接调取大脑里的“行车记录仪”画面——“哎,这块石头我五年前见识过,往左拐就是家。”

第三招:听音辨位——双耳组成的“被动声纳”

马灵活的耳朵由十多块肌肉控制,可以180度独立旋转。这不仅仅是为了听见捕食者的脚步声,更是为了定位。

马的听觉范围远超人类,能捕捉到我们听不见的高频声音。风穿过山谷的呼啸声、远处河流的奔腾声,甚至不同地形回声的细微差别,在马的耳朵里都是定位的辅助线索。这就像是一台生物声纳,帮它在迷雾中确认自己的方位(见图2)。

2.马的听觉器官结构示意图。听力良好的人类感知声音的频率范围为20赫兹到20000赫兹,而马的听觉频率范围为55赫兹到33500赫兹,其最佳敏感度在1000赫兹到16000赫兹之间。

所以,所谓的“老马识途”,并不是因为马脑子里长了什么特殊的神秘指南针,而是因为它是一台集成了“化学雷达(嗅觉)”、“全景摄像(视觉)”和“声纳系统(听觉)”的全自动生物导航装置。

当这三种感官收集到的海量数据,汇聚到那颗虽然不大但极其发达的小脑(负责运动和平衡)和大脑皮层时,马就形成了一张多维度的“认知地图”。它之所以能识途,是因为它用全身的感官在记忆这条路。它的每一次呼吸、每一次张望、每一次竖起耳朵,都在下载和更新地图数据。这才是“老马识途”的终极秘密!

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