16版:光影记录

为什么鸽子走起路来总是点头

(2024年03月01日) 来源:潍坊晚报
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  1978年的一天,加拿大女王大学实验室的一组研究人员聚集在一个装有跑步机的有机玻璃盒子周围,他们在看一只鸽子在上面行走。这个滑稽场景的背后是在试图回答一个古老的问题:为什么鸽子走路会点头?它们到底在干什么?
  鸽子走路点头是人的错觉
  早在将近一个世纪以前,美国心理学家奈特·邓拉普和奥瓦尔·莫勒在《生物学》上发表的《鸟类的头部运动和眼睛功能》一文中,就已经否定了是因为运动导致鸟的头部摆动。
  1978年,弗罗斯特博士的实验小组彻底解决了这场争论,实验采用了当时最先进的高速照相机,每秒可以拍摄64帧画面,弗罗斯特博士将鸽子的头部、胸部和脚部三点作为观察的锚点,足以准确记录鸽子运动时点头的动作。
  照片拍出来以后,果然发现了鸽子的“摇摆”轨迹,可以很清楚地看出,鸽子走路时根本没有点头,而是不断把头往前一弹一弹地“推进”,行走时头部几乎保持在同一水平线上,上下起伏幅度非常小。
  简而言之,鸽子的头部运动可以分为两个阶段:推进和保持。
  当然,人们觉得鸽子走路的时候点头,是因为在推进阶段,鸽子头部相对于身体向前推进大约5厘米,然后进入保持阶段,头部保持不动,身体继续向前移动。鸽子每秒能完成数次头部伸展运动,这一系列动作太快了,但是人眼对动作的感知有限,因此无法清楚地看到鸽子的推进和保持动作,人们所看到的就是鸽子仿佛在不断地点头,这实际上是一个错觉。
  研究人员通过跑步机实验发现,如果鸽子在跑步机上昂首阔步时,其周围的视觉环境保持相对静止,头部就不会摆动。反推结论,头部推进有助于鸽子稳定其对周围移动世界的看法。
  换句话说,静止的头部让鸽子有时间在视觉上处理周围的环境,同时等待其移动的身体赶上,这就像在动作上暂停了一小会儿。如果鸽子的头部与身体的移动速度相同,它们将很难在视网膜上保持世界的稳定图像,周围的景象会在一片混乱中不断晃动。
  
  鸟类与人类视野形成的机理对比
  为什么人类在头部静止不动时能看清楚周围的环境,而鸟类只有不断移动头部才能形成稳定的视野呢?
  简单来说,就是鸟的脑袋实在是太小了。
  实际上,人类也会做类似的事情,只不过人类在空间移动时,不会移动头部,而是使用眼球的快速、不稳定的运动来帮助固定视力,称之为“眼跳”。
  人类眼球壁的最外面有一层由胶原和弹力纤维构成的软组织,叫做巩膜,而在鸟类的眼球外部还有一层坚硬的骨质结构,叫做巩膜环,也叫巩膜骨。这个结构就像是眼睛的“铠甲”,虽然能保护和支持眼球,但也导致了眼球转动受限。
  而且人类的双眼之间存在一定的间距,这使得双眼在看物体时会有微妙的视觉差异,这种差异能被大脑敏锐地捕捉到,从而形成立体的视觉效果。所以,人们通过转动眼球就能清晰地感知到物体的立体形态和它们所处的位置。
  鸟类的双眼由于受到巩膜环的限制,视野重合区域非常小,这使得它们的视觉更接近于单眼视觉,无法形成足够的视觉差异。因此,它们无法准确感知物体与自己的距离,只能通过移动头部来改变视角,从而形成立体视觉并稳定视野。
  但是,并非所有在地面上行走的鸟类都会点头。比如鸭子、鹅、天鹅、一些猫头鹰和猛禽以及企鹅就不会点头。这些物种的腿往往都短且宽,在地面上行走时会摇摇晃晃或迈小步。根据研究鸟类生理学的莱因霍尔德·内克尔的说法,这可能是它们走路时不会点头的原因之一。       据《北京青年报》