猫为什么要长胡子？才不是用来量耗子洞的大小|哺乳动物|老鼠|胡子|胡须|触觉|长颈鹿

动物为什么要长胡子？

很多人小时候，大概都听过“猫用胡子来量耗子洞大小”的故事。不过仔细想想，这个解释存在明显的局限性——猫科动物的捕食方式是偷袭和快速扑击，不是钻洞。

猫并不需要钻洞｜Pixabay

其实，胡子是一种极为奇妙的组织，围绕小小的胡子，产生了无数的研究和发现。对它的探索，不应该止步于一个小小的故事。

此胡非彼胡

对人类而言，胡子是男性脸上的毛发。但这里的“胡子”，指的是哺乳动物一种特殊的具有感觉功能的毛发，分布于嘴的周围、脸、眼睛上方和前肢，英文叫vibrissae（有时也叫whisker，但whisker也指人类的胡子，不是很准确，所以我们不用这个词）。猫和老鼠的胡子就是典型的vibrissae。为了减少中英夹杂，下面我们把vibrissae称为触觉须。

触觉须除了长在嘴巴周围，还在眼睛上方和前肢，家里有猫的朋友可以看一下自家小猫的手｜Pixabay

绝大多数的哺乳动物都有触觉须，完全没有触觉须的只有两类：一类是单孔目（下蛋的哺乳类，例如鸭嘴兽），一类是各种大猿，包括人（又不带人类玩儿是吧？）。

触觉须比普通毛发更长、更粗，毛囊特别大，毛囊周围分布着发达的触觉须神经（vibrissal nerve），来自于三叉神经（trigeminal nerve）的眶下神经（infraorbital nerve）。

某个研究中对生物放电的记录标志，可以看出触觉须（vibrissae）下的黑点为毛囊，连接着面部神经（facial nerve）和眶下神经（infraorbital nerve）｜Albarracín, Ana L. et al. (2007).

毛发虽然是个死东西，但它受到的压力会传导给毛囊内的机械感受器，而后由深层和浅层的触觉须神经收集触觉信息，传递给大脑。在一些胡须触觉特别敏感的动物，比如老鼠、尤金袋鼠（Macropus eugenii）、加州海狮（Zalophus californianus）的大脑里，还有负责处理胡须触觉信息的脑区。

探路和识物

触觉须最典型的用途，就是在黑暗、复杂的环境下，充当“探路杖”。

老鼠等有胡子的小型哺乳动物，触觉须可以非常灵活地摆动，朝四面八方探索收集信息。老鼠在行动之前会低下头，增加触觉须与地面的接触。到走路时，触觉须朝两边摆动，前脚始终都落在触觉须扫过的范围之内。跑步时，老鼠则会把触觉须转向前面，以免发生碰撞。

一只宠物鼠脸上的触觉须，呈现网格排列｜Dawn Huczek / flickr

除了探路，触觉须还可以识别猎物。

小臭鼩的视力很差，而且在夜间捕猎，所以它主要依赖触觉来识别猎物。靠着敏感的触觉须，它可以准确地向蟋蟀的胸部神经集中的位置发起扑咬，瘫痪其行动。小臭鼩是最小的哺乳动物，体重1~3克，蟋蟀比它小不了多少，而且蟋蟀会用带刺的后腿发起猛踢，所以攻击猎物要害是很重要的。

小臭鼩（Suncus etruscus）的触觉须清晰可见｜Trebol-a / Wikimedia Commons

小臭鼩的触觉须有长的和短的两种。科学家做过实验，给几只小臭鼩去掉短胡须，它们扑击蟋蟀的成功率从92%下降到了52%；给另外几只小臭鼩去掉长胡须，它们的成功率则从91%下降到52%，而且攻击最多的部位从蟋蟀的胸部变成头部。这说明了触觉须对它识别猎物的重要性。

有趣的是，小臭鼩还会攻击蟋蟀的塑料模型，说明它可以凭触觉须来识别物体的整体形状，就像我们用视觉一样。

它们也有胡子？

另一群善用触觉须的猎手是庞然大物。

海豹的触觉须可以感知到水流的扰动。海豹的胡须扁平，而且轮廓是波纹状的——不是自来卷，而是很有规律的忽而粗，忽而细——这样的形状可以减少扰动胡须的涡流，起到“降噪”效果。

海豹的胡须是波纹状的，而且可以用来感受鱼群的尾流｜参考文献[4]

海豹的触觉须极其敏感，可以感觉到每秒245微米（每小时0.88米）的微弱水流，凭借这种能力，它甚至可以感知到180米外鲱鱼游过的尾流。科学文献记载过失明但依旧健康的野生海豹，可见触觉须的感知之强。

最古怪的触觉须使用者，也是我们认为最不应该有“胡子”的动物。一般认为，鲸的毛发已经完全退化，只留下空的毛囊；但圭亚那海豚把残存的触觉须毛囊变成了全新的东西：电感应装置。它上颌的触觉须毛囊呈壶腹状，周围密布毛细血管和发达的三叉神经眶下神经，毛囊内充满凝胶状物质。这是一个对微弱电流极为敏感的感应器，鸭嘴兽和一些软骨鱼也有类似的器官。

圭亚那海豚（Sotalia guianensis）将残存的触觉须毛囊变成了用来感应电流的结构｜参考文献[5]

使用仪器实验发现，圭亚那海豚能对4.6微伏的电压产生反应，这个敏感度超过了鸭嘴兽（40~50微伏），但不如软骨鱼。圭亚那海豚经常在浑浊、能见度差的水里生活，还会在海床泥土中觅食，电感应器可以帮助它感知到鱼（不是会放电的那些鱼）肌肉发出的微弱生物电。

胡须里的秘密

人类虽然没有触觉须，但触觉须对科学家也有特别的价值。

触觉须的排列顺序像指纹一样，千“人”千面，每个动物都不一样。

我们对动物进行比较深入的研究时，经常需要进行个体识别。比如你想知道某地有几头狮子，就得认识当地的每头狮子，否则可能把一头狮子错认成十头，或者把十头狮子认成一头。因此，动物学家需要找出一些独一无二又容易识别的特征——触觉须就是这样一种线索，动物学家已经利用触觉须成功识别了狮子、海狮和北极熊个体。

北海狗的胡须，科学家能够通过北海狗和海狮的胡须，追踪它们的饮食，进而研究当地的生态环境变化｜NOAA Fisheries

触觉须会长期持续生长，狞猫的胡子大概可以在脸上“驻留”100天，白鼬的胡子则有5个月；而且触觉须成分稳定，采样也很容易。所以，触觉须可以作为留在脸上的“日记”，帮助我们一窥动物的生活秘密。

胡子的成分可以告诉我们动物吃过什么。人类种植的一些植物，比如玉米和甘蔗，富集了较多的碳13同位素（比普通的碳原子多一个中子）。那么，吃了“人类的食物”的动物（比如老鼠），以及吃了“吃了‘人类的食物’的动物”（比如会吃老鼠的狞猫），体内也会有较多的碳13同位素——我们就可以通过分析触觉须里的碳13含量，判断这个动物的生活对人类的依赖程度。

狞猫（Caracal caracal）｜Leo za1 / Wikimedia Commons

积累在毛发中的激素，也会成为我们了解动物生活史的重要信息。例如怀孕的动物孕酮（progesterone）会增加，遭受压力紧张的动物则会增加皮质醇（cortisol），这些激素都会残留在触觉须里，成为一段动物的“个人史”。

不过，因为毛发的生长不像年轮那样严格地一年一轮，想解读这本“日记”还需要一些技巧。科学家为此设计了实验：给动物园里的狮子和豹子吃一段时间的长颈鹿肉，再检查触觉须里面的碳13含量。动物园平时喂食的是碳13很多的牛和鸡，长颈鹿的碳13很少。因此，如果知道了触觉须哪一段碳13含量低，再参照喂长颈鹿肉的时间，就可以推算出触觉须生长的速度，以及食物里的元素进入到触觉须中所需的时间。

触觉须记录了许多信息｜Keven Law/ Wikimedia Commons

对于触觉须的研究，已经有上百年的历史，但在许多方面还是蓝海。胡子伸进的不是老鼠洞，而是蕴含了无数哺乳动物秘密的洞。

参考文献

[1] Grant R A, Goss V G A. What can whiskers tell us about mammalian evolution, behaviour, and ecology?[J]. Mammal Review, 2022, 52(1): 148-163.

[2] Grant R A, Breakell V, Prescott T J. Whisker touch sensing guides locomotion in small, quadrupedal mammals[J]. Proceedings of the Royal Society B, 2018, 285(1880): 20180592.

[3] Anjum F, Turni H, Mulder PGH, Van Der Burg J, Brecht M (2006) Tactile guidance of prey capture in Etruscan shrews. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103: 16544–16549.

[4] Zheng X, Kamat A M, Cao M, et al. Creating underwater vision through wavy whiskers: A review of the flow-sensing mechanisms and biomimetic potential of seal whiskers[J]. Journal of the Royal Society Interface, 2021, 18(183): 20210629.

[5] Czech-Damal NU, Liebschner A, Miersch L, Klauer G, Hanke FD, Marshall C, Dehnhardt G, Hanke W (2012) Electroreception in the Guiana dolphin (Sotalia guianensis). Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 279: 663–668.

[6] Leighton G R M, Brooke A R, Froneman P W, et al. The Cat's Whiskers: Stable Isotopes Reveal Individual Specialisation of Adaptable Caracals (Caracal caracal) Foraging in an Urbanising Landscape[J]. Ecology and Evolution, 2025, 15(3): e71154.

[7] Mutirwara R. The development and use of stable isotope analysis of felids’ whiskers as a tool to study their feeding ecology[D]. Cape Peninsula University of Technology, 2017.

作者：红色皇后

编辑：麦麦

题图来源：翻墙