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猫头鹰为什么能360度旋转头部?

时间:2022-04-30 13:07:55 热议 我要投稿

首句给出答案:猫头鹰不能360度旋转头部,但是能270度旋转。原因有2个,一个是它有一段结构强韧的颈椎,支持它在扭动脖子时,脖颈关节和血管不受伤。另一个原因是它的颈椎动脉有一处缓存血库,当扭头引起动脉血管扭曲,血流量减少时,缓存血库能及时给脑部供血。

猫头鹰的颈椎结构看上去头架在肩膀上,没有脖子的猫头鹰,实际上拥有14节颈椎。而拥有美丽脖颈,能戴钻石项链的你,只有7节颈椎。

上图是斑雕鸮(常见的非洲猫头鹰)骨骼,褪去羽毛看真相,猫头鹰有根长脖子。14节颈椎的旋转角度比7节要大得多。猫头鹰的颈椎关节比你多,但它的枕髁比你少。你的颅骨和颈椎连接处有2个枕髁,而猫头鹰只有1个枕髁,它转头的幅度比你大。

除了脖子长得长外,关节多,转头灵活外,猫头鹰的颈椎管管腔还粗。

同样是颈椎血管,你的动脉血管贴近颈椎管的管腔,血管在管腔内的活动空间有限。而猫头鹰的颈椎管管腔直径是动脉血管的10倍,宽大的管腔给血管提供了缓冲气垫,和活动的空间。当猫头鹰270度扭头时,血管壁不会被骨头摩擦压迫或是刮伤。

不仅颈椎结构跟你不一样外,猫头鹰的颈动脉还有你比不上的天赋,它自带一个小血库。

颈动脉血管的秘密美国约翰·霍普金斯大学团队研究猫头鹰的颈动脉血流情况,团队给猫头鹰的动脉里注射显影剂,用试剂模拟血液流动。实验发现了猫头鹰跟我们完全相反的地方:当猫头鹰扭动脖子,旋转脑袋时,它下巴底部的血管变得越来越粗,像个小血库一样在储存血液。

上图是霍普金斯大学绘制的猫头鹰颈椎血管细节。

当你扭动脑袋时,颈动脉血管只会越来越细,脑袋偏离原位越远,头部的供血量越少。长时间大幅度歪脖子的话,你缺血的脑袋会开始眩晕。但是,猫头鹰不会。它下巴上的缓存血库,给它储备了大脑需要的血液。当旋转脖颈造成动脉扭曲,暂时缺血时,缓存血库能及时为脑袋供血。

最后一个问题,猫头鹰为什么要270度地扭头呢?原因有2个,一是为了看,扩展视野。二是为了听,辨别声音方位。

扩展视野猫头鹰有双大眼睛,但它的眼珠是圆柱形,不能转动。你的眼珠是球形,能灵活转动。猫头鹰不能转动眼球,只能靠转动脖子来增加自己的视野。

辨别声音方位

暗夜捕猎的猫头鹰,耳朵比眼睛还管用。

猫头鹰没有外耳,不能像其他动物一样转动耳廓收集声音,它只能靠转动脖子来捕捉声音。

上图是猫头鹰的头骨,左右耳朵,一高一低,右耳开口向上,左耳开口向下。左右结构不同的耳朵,是用来听音辨位的。从正前方传来的声音,右耳比左耳更响。从正下方传来的声音,左耳比右耳更响。

猫头鹰扭动脖子,从不同角度收集声音后,就能准确判断猎物位置了。

270度旋转的脖子,对猫头鹰来说,是它眼睛和耳朵的延伸,不可或缺。

参考资料:

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