本文轉載自公眾號「把科學帶回家」（ID：steamforkids）
正文
大朋友小朋友們，你們見過鴿子和雞走路的樣子嗎？它們走路的時候腦袋一突一突的，樣子非常奇怪。
如果你仔細觀察地話，就會發現它們走路的樣子是這樣的：頭先彈到一個地方頓住，然後身體再跟上，接著頭再往前彈，就這樣一路彈彈彈、彈著前進。
▲ 鴿形目、鶴形目走路時，先伸脖子，身體再跟上
這種腦袋一彈一彈是鳥類特有的走路方式。實際上，鶴、喜鵲、鵪鶉等鴿形目、雞形目、鸛形目（如蒼鷺）、鶴形目的鳥類走路時都會一突一突。
那麼這些鳥走路的時候為什麼會突突突的呢？
一開始大家認為，這可能是這樣走路比較容易把握平衡吧，畢竟鳥類的脖子這麼長（13~25塊頸椎，比人類和其他哺乳動物多多了），被身體帶著走的話可能會在身體後面甩來甩去，拖到地上就不太優雅了。不如先讓頭先走，找到一個位置穩住，然後身體再跟上。
這樣想挺有道理的，因為鳥和人類一樣，身體裡也有一些控制方位的系統（比如管平衡的前庭系統和感受肌肉運動的感受器）。但是美好的理論經常毀在一些奇葩手裡，有人把鴿子的眼睛蒙上後，它們走路時居然就不會突突了。
為啥看不見了以後就不突突了呢，看來這動作和視覺有關係，和身體位置的變化沒有關係啊。
為了證明這一點，1978年的時候，一個叫弗羅斯特（Barrie J Frost）的科學家在校園裡跟蹤偷拍了幾隻鴿子，然後乘它們不注意把它們綁起來做實驗。
用什麼證明鴿子突突和眼睛有關捏？抱著綁來的鴿子在跑步機上運動的弗羅斯特有了主意！
▲ 差不多就這個意思
他在跑步機上做了一個透明的塑料罩子，然後把鴿子放在裡面，強迫它們競走。他發現如果跑步機的速度和鴿子走路的速度一樣，那麼鴿子看到的景物永遠都是靜止的，它們的頭就不會突突了。
如果鴿子跟不上跑步機的速度，鴿子看到的景物就會移動，它們就會開始突突。如果跑步機的速度非常非常慢，鴿子就懶得走了，但是依然會為了讓頭保持在原來的位置而把脖子伸老長，最後 piaji 一下直挺挺地摔倒。
弗羅斯特明白了，在突突的時候，鴿子的頭幾乎是靜止的，鴿子突突原來是為了看清楚東西啊。
所以說，鴿子腦袋突突就和人走路的時候眼睛盯著一處看（optokinetic response）是一樣的道理。
這事兒說到底還是得怪眼睛。
對於任何動物來說，視覺和運動都不太匹配。這是因為動物眼睛裡的感光細胞是很遲鈍的，它要盯著某個東西看20毫秒才能看清那是啥。
如果動物開始運動的話，遲鈍的感光細胞根本還來不及看清就被高速運動的圖案甩在了後面。所以不管是鳥還是人，都需要照顧遲鈍的感光細胞，儘量為眼睛創造一個不晃的慢速世界。
▲ 防震雞頭
那麼，鴿子、雞這些鳥類為什麼不能像人那樣轉眼珠子，而要靠頭部運動來保持視線呢？
這個問題到現在也沒有確切的答案，因為鴿子和少數鳥類是能夠轉眼珠子的，而且不是所有的鳥都會突突。比如所有的水禽，比如鴨子、天鵝走路時就不會突突。
不過許多人認為，鳥類不喜歡轉眼珠，而喜歡轉頭是因為它們眼珠子太大了，眼珠上沒有什麼肌肉，轉起來不方便，還不如轉頭呢，畢竟脖子長、肌肉多。
▲ 看到你的雙下巴，變！
當然了，還有人認為，走路突突可以幫助雞啊、鴿子啊這些鳥看清物體的深度，獲得運動視差（motion parallax）。
視差是幫助大腦判斷物體距離的深度信息。人類的雙眼都長在一邊，看到的景物大同小異，所以大腦可以比較左右眼看到的東西，然後算出靜物的深度。但是，許多鳥類，比如鴿子的兩個眼睛各長一邊，兩個眼睛看到的景色是不同的，所以它們不能像人類那樣輕鬆判斷物體的深度。
在鴿子突突向前走的時候，就好像在拍攝景物的快照。往前突一下，前面的景物變大，後面的景物變小。前後的景象一對比，鴿子的每個眼睛就可以判斷景物的深度了。所以，不少鳥類在起飛或落地前頭也容易一突一突的。
那麼許多鳥站著不動的時候會突然開始搖頭晃腦，這又是為什麼呢？
這還是和眼睛有關。
對於任何依賴視覺的動物來說，高解析度的眼睛非常重要，你肯定希望看得越清楚越好。但是眼睛的解析度高了，處理器——大腦的負擔也就重了，需要長得更大更笨重。有沒有方法讓眼睛有高的解析度，同時也可以讓腦袋不用那麼大呢？
▲ 不，人類，大自然給我的大眼和小臉是有代價的，你不知道我是色盲嗎？
大自然的座右銘是：「能省就省」。所以，在視網膜上出現了一小塊解析度最高的地方，叫做中央凹（有些動物叫做視覺帶），而視網膜的其他地方其實解析度很低，比較瞎。
▲ 人類眼球中中央凹的位置
想想看如果你的手機鏡頭只有中間的一個點比較清晰的話，會對自拍造成多大的影響。因為中央凹的面積比較小，能看到的區域也不大，所以為了清楚地看見眼前的圖像，眼睛就必須時不時地轉動，這樣中央凹才能用各個角度觀察，把一系列的高解析度小圖拼成大圖。
▲ 你的眼睛是這樣看東西的，看得清楚的地方其實只有一小塊，是中央凹包辦的
因此，包括人類在內的絕大多數動物每個眼睛只有一個中央凹，而我們的眼睛平常需要不自主地抽動（掃視）才能看得清楚。不怕告訴你，因為這個原因其實每天我們有1個半小時是瞎的。
▲ 其實你的眼睛會不自主地抽動（掃視）
但是許多鳥類每個眼睛有2個中央凹，比如海鷗、蜂鳥、翠鳥、燕子，還有絕大多數猛禽。
為什麼摳門的大自然會多給它們一對中央凹呢？
許多鳥類的眼睛長在身體兩側，因為前面講到的原因，沒有輔助設備的話它們的眼睛看不清景物的深度。不過這些鳥類在空中高速飛行，不知深淺很容易有危險。因此這些需要了解景物深度的鳥類每隻眼睛長出了2個中央凹。
▲ 隼的2個中央凹（紅圈內）
其中一個長在視網膜中央（central fovea），可以看見腦袋側面的東西。另外一個長在視網膜邊上（temporal fovea），主要接收腦袋前方的視覺信息。具體它們的管轄範圍是這樣的：
所以當鳥要看前面的東西時，它們會用邊上的那個中央凹。如果看煩了想看看身體兩邊的東西，就轉到視網膜中間的那個中央凹。而大多數鳥的眼球是無法自由轉動的，必須轉頭，所以你會看到它們好像突然給自己加戲一樣，站在那裡抽搐的樣子。
好，我們再回來看鴿子。鴿子每隻眼睛只有一個中央凹，因此它低頭吃東西的時候並不能看清楚自己吃的是啥，而且吃不了一會兒就會忘了食物的位置，所以它得時不時抖一下頭，確認一下自己吃的是什麼。這就是你在餵鴿子的時候它們會搖頭晃腦的原因。
彩蛋：你其實有點鬥雞，而鳥則有點脫窗
一些動物，比如變色龍的兩個眼睛可以分別轉動。但是大多數動物都不行，因為我們需要兩個眼睛看著同一個東西，這樣大腦才能知道它的深度。
所以不論何時，我們的眼睛都是有些鬥雞的。
鳥類的眼睛呢，就介於人類和變色龍之間了。如果一個眼珠突發奇想想要看什麼地方，另外一個也會懶洋洋地跟上。所以鳥其實都有點脫窗啦。
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圖片來源：giphy, AvianRecon, Petopia Forums, Retina of Coastal Carolina, TwistedSifter
參考資料：
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Frost, B. J. The optokinetic basis of head-bobbing in the pigeon. Journal of experimental biology, v. 74, June 1, 1978: 187-195.
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https://www.loc.gov/rr/scitech/mysteries/pigeon.html
http://www.cogsci.nl/blog/bird-brains-and-fish-eyes/148-a-bit-about-the-evolution-of-eye-movements
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