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1 # 痞子0766
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2 # 法蘭西is培根
首句給出答案:貓頭鷹不能360度旋轉頭部,但是能270度旋轉。原因有2個,一個是它有一段結構強韌的頸椎,支援它在扭動脖子時,脖頸關節和血管不受傷。另一個原因是它的頸椎動脈有一處快取血庫,當扭頭引起動脈血管扭曲,血流量減少時,快取血庫能及時給腦部供血。
貓頭鷹的頸椎結構
看上去頭架在肩膀上,沒有脖子的貓頭鷹,實際上擁有14節頸椎。而擁有美麗脖頸,能戴鑽石項鍊的你,只有7節頸椎。
上圖是斑雕鴞(常見的非洲貓頭鷹)骨骼,褪去羽毛看真相,貓頭鷹有根長脖子。14節頸椎的旋轉角度比7節要大得多。貓頭鷹的頸椎關節比你多,但它的枕髁比你少。你的顱骨和頸椎連線處有2個枕髁,而貓頭鷹只有1個枕髁,它轉頭的幅度比你大。
除了脖子長得長外,關節多,轉頭靈活外,貓頭鷹的頸椎管管腔還粗。
同樣是頸椎血管,你的動脈血管貼近頸椎管的管腔,血管在管腔內的活動空間有限。而貓頭鷹的頸椎管管腔直徑是動脈血管的10倍,寬大的管腔給血管提供了緩衝氣墊,和活動的空間。當貓頭鷹270度扭頭時,血管壁不會被骨頭摩擦壓迫或是刮傷。
不僅頸椎結構跟你不一樣外,貓頭鷹的頸動脈還有你比不上的天賦,它自帶一個小血庫。
頸動脈血管的秘密美國約翰·霍普金斯大學團隊研究貓頭鷹的頸動脈血流情況,團隊給貓頭鷹的動脈裡注射顯影劑,用試劑模擬血液流動。實驗發現了貓頭鷹跟我們完全相反的地方:當貓頭鷹扭動脖子,旋轉腦袋時,它下巴底部的血管變得越來越粗,像個小血庫一樣在儲存血液。
上圖是霍普金斯大學繪製的貓頭鷹頸椎血管細節。
當你扭動腦袋時,頸動脈血管只會越來越細,腦袋偏離原位越遠,頭部的供血量越少。長時間大幅度歪脖子的話,你缺血的腦袋會開始眩暈。但是,貓頭鷹不會。它下巴上的快取血庫,給它儲備了大腦需要的血液。當旋轉脖頸造成動脈扭曲,暫時缺血時,快取血庫能及時為腦袋供血。
最後一個問題,貓頭鷹為什麼要270度地扭頭呢?原因有2個,一是為了看,擴充套件視野。二是為了聽,辨別聲音方位。
擴充套件視野貓頭鷹有雙大眼睛,但它的眼珠是圓柱形,不能轉動。你的眼珠是球形,能靈活轉動。貓頭鷹不能轉動眼球,只能靠轉動脖子來增加自己的視野。
辨別聲音方位
暗夜捕獵的貓頭鷹,耳朵比眼睛還管用。
貓頭鷹沒有外耳,不能像其他動物一樣轉動耳廓收集聲音,它只能靠轉動脖子來捕捉聲音。
上圖是貓頭鷹的頭骨,左右耳朵,一高一低,右耳開口向上,左耳開口向下。左右結構不同的耳朵,是用來聽音辨位的。從正前方傳來的聲音,右耳比左耳更響。從正下方傳來的聲音,左耳比右耳更響。
貓頭鷹扭動脖子,從不同角度收集聲音後,就能準確判斷獵物位置了。
270度旋轉的脖子,對貓頭鷹來說,是它眼睛和耳朵的延伸,不可或缺。
參考資料:
1:“Adaptations of the Owl"s Cervical & Cephalic Arteries in Relation to Extreme Neck Rotation”,by Fabian de Kok-Mercado,Science
2:“Instructed learning in the auditory localization pathway of the barn owl”, by Knudsen, E.I., Nature
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從骨骼結構上講,不可能有360°旋轉,如果真是那樣,頸椎就要遊離,頸部的強度就要成問題了。
貓頭鷹的頭可以左右轉動270度左右,加上它具有110度的總視野(其中60-70度為重疊視野),實際上,貓頭鷹在身體不動的情況下,差不多就可以看清周圍的一切,用不著轉動一週的。貓頭鷹的頸椎數量較多,頸椎骨的結構上也允許頸部在水平轉動方面具有更大靈活性。