上图鸽子伸头,下图头的位置没动,身体往前移动
除了鸡和鸽子,许多鸟类行走时都是如此。在水平方向看,它们的头几乎永远是同一高度。
那为什么“鸡们”要这么走路,走路的时候只动腿不行吗?
还真不行。一个主要原因是,鸟类的颈椎很长。鸟类的脖子虽然看起来体量不大,但相比于它们的躯体来说,并不算小。鸟类的颈椎有13~25块骨头,比如家鸽颈椎有14块骨头,家鸡的颈椎有16~17块骨头,就连看起来胖得没脖子的企鹅(是的,企鹅也是鸟类),其颈椎也很长,一直延伸到双翼的位置。作为对比,人类、长颈鹿的颈椎都是7节骨头。
图源:《鸟类图鉴》
与此同时,鸟类的颈椎极其灵活。这有赖于其颈椎的特殊结构,和鸟类头骨相连的第一颈椎叫寰椎,第二颈椎叫枢椎,呈环状的环枢关节使鸟类头部的活动范围大大提高,一般鸟类头部可转动180度,猫头鹰的头甚至可以转270度。
又长又灵活的颈椎,导致鸟类走路时脑袋和身体难以保持一致,总是先脑袋往前送,身子再跟过去。
鸟类如此走路的第二个原因是,它们的视觉有限。
大部分鸟类的听觉和嗅觉不发达,基本靠眼睛感知外界。但鸟类的眼睛也不是很好使,大多数鸟类的眼球外部都有一层坚硬的骨质结构巩膜环,这会限制眼球的自由转动,加之部分鸟类的眼睛并非球形,所以鸟类想靠转动眼球来看清事物、拓展视野范围比较困难。另外,部分鸟类的眼睛长在头部两侧,这一位置分布有时会影响鸟类看正前方的事物。
所以,眼睛转不动的鸟,只能通过动脖子,从而转动头部,来看清事物了。比如猫头鹰的眼球就类似于圆柱体,完全无法转动,但脖子能旋转270度,就可以靠转脖子来扩大视野范围。
那为什么走路一颠一颠的鸡,晃动身体时,头却这么稳呢?
根据1975年弗莱得曼(Mark B.Friedman)教授在《自然》杂志上发表的论文,鸟类头部的稳定性源自视觉控制。研究者先后用鸽子做了三组实验,实验器材是一个极轻的箱子(或者说笼子),箱子四周和底部有明显的图案,上方放置着一个摄像机。
第一组实验,验证鸽子点头是否和前庭有关:将鸽子放在四面封闭的箱子中,推着箱子模仿鸽子平时走路的速度前进,结果鸽子的身体和脑袋都不动。
第二组实验,验证鸽子点头是否和身体运动有关:将鸽子放在封闭箱子中,并将箱子底部掏了一个洞,洞下方放了一个滑板,鸽子站在滑板上走,结果鸽子脑袋不动。
第三组实验,验证鸽子点头是否和眼睛看到的事物变化有关:将鸽子放在箱子中,研究者旋转箱子,或前后移动箱子(位移达到20cm),鸽子不走动,结果鸽子的脑袋都动了。
图源:参考资料[7]
由此研究者推断出,鸽子是否会动脑袋,和它的身体是否动无关,而与眼睛看到的东西有关。
而我们抱着鸡晃动类似于第二组实验,鸡的身体在晃,但鸡头不会动。