Stjärnnosmullvad: Se ett neurologiskt underverk

Se ett neurologiskt underverk

Med oöverträffad sensoriska färdigheter är stjärnnosmullfärgen ett underverk av evolution

• Mark Wexler
• Djur
• 30 jan 2018

Stoppad efter en simtur ger en stjärnnosad mol en sällsynt helkroppsblick innan han drar sig tillbaka till foder i ett våtmark i Maine.

FÖRSTA GÅNGEN han såg en stjärnnosad mullvad i en träsk i Pennsylvania visste Ken Catania att han hade stött på något speciellt. ”Det är uppenbarligen bland de konstigaste varelserna på planeten”, säger neurovetenskapsmannen i Vanderbilt University. ”Men när jag började försöka förstå dess hjärnorganisation och beteende, det var då det blev riktigt överraskande.”

För Catania, överraskningarna har inte slutat komma sedan han började studera den hemlighetsfulla nordamerikanska infödingen för tre decennier sedan. ”Jag använder ordet” fantastiskt ”mycket för att beskriva den stjärnnosade mullvaden och med goda skäl”, säger Catania. ”Det är ett riktigt neurologiskt under som har lärt oss mycket om hur hjärnor bearbetar sensorisk information.”

En näsa för superlativ

Den enda medlemmen i släktet Condylura, det halvfot långa djuret sträcker sig i våtmarker från sydöstra Kanada genom delar av östra USA och så långt söderut som Georgien. Även om mullvaden är ganska vanlig i vissa områden, är det få som vet att den existerar eftersom den tillbringar nästan hela sin livslängd på två till tre år under jord i leriga hålor och tunnlar eller simmar för att jaga rov.

För att överleva i den mörka miljön förlitar sig den fattiga mullvaden på de 22 köttiga bihangarna, kallade strålar, som bildar stjärnan som omger dess nos. Beväpnad med 100 000 nervändar som är klämda in i ett område som är ungefär lika stort som en mänsklig fingertopp, är strålarna unika för denna art och ger den de mest känsliga beröringsorganen i djurriket. (Som jämförelse har en hel mänsklig hand cirka 17 000 nervändar.)

”Stjärnnosmullar har extremt effektiva nervsystem som förmedlar information från miljön till hjärnan i hastigheter som närmar sig neurons fysiologiska gränser, ”Förklarar Catania. Med hjälp av videoinspelningar av djuren bestämde han sig för att strålarna kan röra så många som tio olika föremål på en enda sekund och vrider sig som tentakler när mullvaden söker igenom lera efter insekter, maskar och annat byte. Djuren kan identifiera individuella byten på mindre än två tiondelar av en sekund och bestäm sedan på bara 8 millisekunder om det är ätbart eller inte. ”De äter snabbare än några andra däggdjur på jorden”, säger Catania.

Dessutom, till skillnad från de 38 andra mullvadsarterna, kan stjärnnosmullar simma – och har den unika förmågan att lukta under vattnet. Genom videor såg Catania att nedsänkta mullvadar kan blåsa mellan fem och tio luftbubblor per sekund och rikta dem mot föremål som fisk eller kräftdjur för att plocka upp det han kallar ”luktande molekyler.” Mullvadarna suger tillbaka bubblorna i sina nosar för att lukta efter dofterna av potentiellt byte. Denna upptäckt, som fångade forskaren överraskad, gav det första beviset på att ett däggdjur kunde använda sina olfaktoriska färdigheter under vattnet.

Stjärnsökning

Minst en gång om året går Catania in i avskilda våtmarker i nordvästra Pennsylvania, där han tillfälligt fångar några molar för att studera deras beteende och neurologiska system i hans Vanderbilt-laboratorium. Pennsylvania är ett bördigt område för dessa djur, ”men det gör dem inte lätta att lokalisera”, säger han.

Med hjälp av sina stora frampottar nosade mullvadar gräver omfattande tunnlar som kan gå mer än 100 fot långa och fungera som motorvägar för spetskruvar och andra små myrdäggdjur. För att hitta en mullvad inom labyrinten, ”måste du få en känsla för var den går ner,” säger Catania. Även då krävs det konstant övervakning för att hitta varelserna under flera dagar.

”Navigera genom våtmarker och att gräva efter mullvad är mycket hårt arbete, säger University of California – Berkeley neurolog Diana Bautista, som studerar molekylärbiologin bakom känslor som beröring och smärta. De senaste åren har hon gått med i Catania för att söka efter och studera stjärnnosade mol.

”Jämfört med de andra sinnena vet vi lite om vår känsla för beröring”, säger hon. ”Men Kens forskning har banade verkligen vägen för andra att lära sig hur det fungerar.”Genom att samarbeta med Catania fann Bautista att vissa molekyler i mullens snut omvandlar fysiska handlingar, som att röra byte eller andra föremål, till elektriska signaler som hjälper till att driva djurets nervsystem.

” Evolution har löst mycket av problem på många olika sätt, och vi kan lära oss så mycket av den mångfalden ”, konstaterar Catania, som kallar stjärnmjölken ett affischbarn för extrema evolutionära anpassningar. Baserat på sina erfarenheter under de senaste tre decennierna, forskaren tror att det lilla djuret fortfarande har några stora överraskningar att avslöja. ”Det är en otrolig varelse”, säger han, ”på nästan alla sätt jag kan föreställa mig.”

Mark Wexler är redaktör. / p>

Mer från tidningen National Wildlife och National Wildlife Federation:

Wildlife Guide: Moles ”
Star of the Swamp”
By a Nose ”
Moles are Stereo Sniffers ”
National Wildlife Federation Blog: Star-nosed Mole”