森林醫生的全套豪華啄木裝備從何而來?

2021-02-10 創造科學

身居城市的人們已經很少看到野生動物的身影。但當你到外面郊遊,走入田野和樹林,或許會碰上野兔和刺蝟等小型野生動物,還有本文的主角——啄木鳥

啄木鳥的家族龐大,在全世界範圍大概有200多個品種,其中有29種分布在我國,最為常見的是綠啄木鳥和斑啄木鳥(又稱大斑啄木鳥)。以大斑啄木鳥為例,它的體形較小,上體羽色是黑底有白斑,以翅膀上居多,下體棕白色,尾下部是紅色,雄鳥的頭的後部也是紅色。

▷ 大斑啄木鳥

人們對啄木鳥印象最深的還是它那長長的尖嘴和高超的抓蟲技能,下面為大家一一解讀。

啄木鳥被賦予了高超的捕蟲技能,素有「森林醫生」的美稱,因為它們大部分以樹木的害蟲為食,一隻啄木鳥一天就能吃掉上千隻蟲子。它們會利用鋒利細長的喙敲打樹幹來進行檢查,一旦發現病蟲害就會馬上對大樹進行「外科手術」,用尖嘴戳破樹皮和樹幹,啄開蟲洞,再用帶有黏液和倒刺的舌頭將害蟲(包括蟲卵)全部勾出來吃掉。

▷ 正在啄木抓蟲的大斑啄木鳥

如果有些蟲子躲在樹幹深處,啄木鳥還會在樹幹某處繼續敲擊,發出令蟲子恐懼的聲音,使它們驚恐亂竄,當它們爬到啄木鳥所鑿開的樹洞附近就會被吃掉。

但啄木鳥是一種非常執著的鳥,在沒有碰上天敵的情況下,都不會放過樹木裡面的害蟲。國外曾經有人拍到一段有點誇張搞笑的視頻:一隻啄木鳥為了吃掉樹中的蟲子,對樹幹進行「篤篤篤」的電鑽式操作。這位森林醫生雖然敬業,但這棵可憐的大樹的樹幹被它啄掉了一大半!

▷ 樹木內心接近崩潰的哭訴:俺是不是遇上庸醫了!??

有一些啄木鳥還會吸食樹幹中含糖量較高的樹汁,甚至還有一種以吃樹的汁液為生(當然這種就不配稱為「醫生」了)。

你也許會感到奇怪,人類需要鐵錘和鑿子,還要費很大勁才能在樹上鑽個孔,為何啄木鳥只靠一張嘴就能在堅硬的樹幹上鑽出孔來?這是因為啄木鳥全身都是為鑿木抓蟲而設計的!

✔ 嘴巴(喙)又長又堅硬,就像木工用的鑿子

✔ 舌頭很長,能伸出喙外達10~14釐米,舌尖有粘液和成排的倒鉤,能高效鉤出蟲洞的蟲子

▷ 啄木鳥超長的舌頭

✔ 覆蓋細毛的狹縫狀鼻孔,有效防止鑽孔產生的粉塵和木屑進入

✔ 眼睛的瞬膜較厚,避免木屑刺入眼睛,也能防止眼珠蹦出

✔ 強有力的頸部肌肉,使喙能高速衝擊樹幹

✔ 尾巴羽毛非常堅硬,在鑽孔時支撐和固定身體

✔ 爪子有力,一般兩趾向前,兩趾向後,能緊緊抓住垂直的樹幹

▷ 啄木鳥的爪子

鑽孔時的啄木鳥完全就像一臺衝擊鑽,能以每秒15下左右的速度衝擊木頭,「射速」幾乎是衝鋒鎗的兩倍!而且其衝擊速度極快,有些甚至超過音速1,比大多數手槍子彈還快!

因此每次鳥喙高速撞擊木頭後的減速力達到重力的1200倍!其他任何動物的頭都受不了這樣的撞擊,若我們人類像啄木鳥那麼幹的話,只需撞擊一次就會造成嚴重的腦損傷甚至立刻死亡!但啄木鳥卻完全沒有不適,因為它們還自帶一套極為豪華的減震裝備

▷ 正在鑽孔的啄木鳥

為防止啄木帶來的「工傷」,除了極為規範的安全操作(喙尖和頭部始終成一直線來衝擊木頭,能讓傷害降至最低)外,啄木鳥自帶了特有的勞動保護裝備,至少包括:

1. 減震鑿子(喙):頭骨與喙之間是通過軟骨連接的,可吸收衝擊力。

2. 緩衝頭盔(頭骨):頭骨十分堅固,在大腦周圍有一層綿狀的骨骼,起緩衝的作用。

3. 固態大腦:大腦幾乎沒有移動的空間,能減少大腦在顱骨內晃動而造成的撞擊傷害,腦外層還有堅韌的保護膜。

4. 堅強眼球:自帶減震功能,防止視網膜出血或脫落。

5. 吸震肌肉:頸部和頭兩側的肌肉相當發達,能夠吸收頭部的震動。

6. 減震安全帶(舌頭):最奇妙的是超長舌頭,其穿過上顎,長入右鼻孔(只留左鼻孔呼吸),後分叉成兩條,繞過後腦勺,經過頸部的兩側、最後回到喙部從下顎穿出,這樣繞頭骨一大圈之後,還能夠伸出喙外達十多釐米!

▷ 啄木鳥特有的環繞頭骨的舌頭

這種詭異的「繞顱舌頭」對啄木鳥是十分重要的,它能固定頭部各個器官,吸收震動,還能顯著提高頭部震動的固有頻率,防止頭部與啄木的頻率發生共振,因為若發生共振,則會造成更大的振動效應,從而損傷頭部。2

工程師仿效啄木鳥的減震結構研發出高效的減震裝置和安全帽,很多進化論者(包括達爾文)都由衷感地嘆「大自然的鬼斧神工」,產生這種不可思議的生物。

▷ 科技館展出一款模擬啄木鳥頭骨構造開發的安全帽

但事實上按照「盲目隨機突變+自然選擇」的進化的理論,森林醫生的這身裝備是進化不出來的:

首先,長舌頭怎麼樣進化呢?進化論說每一代逐漸變長。但請想像一下「進化」到70%的舌頭如何安置呢?

在喙外甩來甩去嗎?在啄木時會被夾斷!藏在喙內嗎?合不了嘴,無法啄木,還會被舌頭噎死…像現在的啄木鳥那樣生長進入鼻孔並繞到後腦嗎?但還不夠長繞回嘴巴,那就等於沒有舌頭,怎麼樣抓洞裡的蟲子呢?

▷ 啄木鳥的長舌頭是怎樣來的呢?

第二,頭骨中舌頭的通道是怎樣形成呢?它穿過口腔、鼻腔和整個頭骨,若靠「盲目隨機的突變」來形成,就等於讓一個喝醉酒的瞎子在生死攸關的頭顱中隨意鑽孔,這隻鳥必死無疑。另外如第一點所述,若只有長舌頭,卻沒有這些通道,也會讓這隻鳥死亡。

第三,如何進化出減震裝備呢?若「啄木鳥的祖先」沒有裝備就鑽孔,那它立刻就會瘋掉而被淘汰。按照進化的想像,假設「祖先」先進化出5%的裝備和啄木的習性,那時只能在樹皮鑽個幾毫米的凹陷卻吃不了蟲子,白費了體力還冒著腦震蕩的風險卻換來餓肚子,這會讓它被自然選擇所淘汰。

第四,即使想像「祖先」所有減震裝備都「進化」出來了,但若沒有尖硬喙、長舌頭、強肌肉、X形爪、硬尾巴、窄鼻孔、防護眼等身體結構和「敲木診蟲」、「安全操作」等技能的同時存在,它仍然無法啄木抓蟲。因此這全身的裝備和技能必須同時擁有,「森林醫生」才能上崗

同時,在化石記錄中也沒有證據支持從「簡單的鳥」開始,逐漸進化成有啄木特徵的鳥的故事。因此啄木鳥顯然不是進化瞎碰的結果,而是上帝智慧設計和創造的傑作!

▷ 啄木鳥:上帝的傑作,當歸榮耀與祂

1. 百度百科:啄木鳥科;

2. 啄木鳥頭顱結構抗衝擊力學機理,祝昭丹,大連理工大學,2015

3. Woodpecker head-banging wonder,David Catchpoole,https://creation.com/woodpecker-head-banging-wonder

4. The Incredible Woodpecker,David Juhasz,Creation magazine,Volume 18(1), December 1995

5. 插圖、動圖、封面:網絡圖片

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