(图片来源：Shutterstock) 猎豹进化成了陆地上跑得最快的动物。如今，科学家们发现，不仅是迅捷的四肢帮助猎豹捕食猎物，它们头骨内微小的骨质管道也同样功不可没，这些管道帮助猫科动物在追捕猎物时将目光牢牢锁定在目标身上。猎豹的速度曾被测得高达每小时61英里，这样的速度能帮助它们追逐如瞪羚般行动敏捷的猎物。有趣的是，在奔跑时，猎豹的头部几乎不动，这使得它们在极速追逐中能保持极其稳定的视野，紧盯猎物，“美国自然历史博物馆的脊椎动物古生物学家、该研究的首席作者Camille Grohé表示。为了深入了解这种静止与运动结合的奥秘，Grohé及其同事检查了猎猫科动物的内耳。在猫科动物和其他哺乳动物的内耳中，有三个半规管，每个半规管都充满液体，管内的感觉毛细胞能检测到液体的晃动。这三个半规管以不同的角度排列，因此每个都能感知头部沿不同轴向的运动。总而言之，内耳帮助哺乳动物保持平衡并进行三维定向。
科学家们利用高分辨率X射线计算机断层扫描技术，分析了来自纽约和法国博物馆收藏的21只猫科动物的头骨，其中包括7只现代猎豹（Acinonyx jubatus）和一种密切相关的已灭绝的巨型猎豹物种Acinonyx pardinensis，后者体型是现代猎豹的两倍，生活在更新世，大约在260万至12万6千年前。他们还纳入了十几种其他现存猫科动物，包括豹子、老虎、猞猁、美洲狮和家猫。这些扫描帮助研究人员为每个物种的内耳创建了详细的3D模型。
非凡的耳朵
现存猎豹的内耳与其他所有现存猫科动物的内耳都显著不同。例如，猎豹的本体感受系统，也就是容纳半规管的部分，比它们检查过的任何其他猫科动物都要大。此外，现代猎豹的前半规管和后半规管尤为长，这可能有助于它们检测头部的任何摆动或倾斜。在科学家们分析的已灭绝猎豹物种中并未发现这些特征，这表明现代猎豹高度特化的内耳是近期才进化的。这种对最细微头部运动的敏感性有助于现代猎豹“在高速奔跑时能清晰地看到猎物，” Grohé说，“这对捕猎来说是一个巨大的优势。”研究人员表示，与其他捕食者（如剑齿虎）的竞争可能促使现代猎豹对速度的需求。“如今的猎豹为了生存，需要跑得快，吃得也快，”Grohé说。“它轻巧的身体不允许它与其他大型掠食者搏斗，因此它不得不寻找自己的捕猎策略，以避免与它们发生冲突。通过更好地感知头部运动，猎豹在历代繁衍中能够进行更高速度的捕猎。”虽然猎豹在速度上的特长帮助它成为了一名成功的捕猎者，“但一个物种越特化，在环境变化时面临的灭绝风险就越高，”Grohé说。“尽管猎豹为了成为这台非凡的奔跑机器获得了所有创新，但人类活动对它们的生存构成了真正的威胁。像猎豹保护基金会（Cheetah Conservation Fund）这样的保护工作，对于保护这一物种至关重要。”Grohé说，未来的研究将着眼于更多的食肉动物家族，以了解它们的内耳如何与其行为和环境相关联。她和她的同事Beatrice Lee和John Flynn于2月2日在《科学报告》杂志上详细介绍了他们的发现。
