孔雀頭頂有個"震動傳感器" 能與被求愛者頭冠發生共振

2020-11-25 網易科技

(原標題:Peacock Crests Sense Vibrations From Mating Tail Displays)

出品|網易科學人欄目組 小小

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當雄性孔雀炫耀其標誌性的漂亮尾羽時,雌性孔雀不僅僅能用眼睛看到他,還能用頭冠上的特殊「振動傳感器」來感受到他的存在。


圖:張嘴仰天鳴叫的孔雀

雄性孔雀的尾巴是如此的絢麗招搖,以至於你很容易忽略它身體的其他部分,但任何其他鳥類都不會忽略他的尾巴。在雄性孔雀和雌性孔雀的頭上,都有一種堅硬的、類似鏟子的羽毛盔。這是一種華麗、突出的特質,在很多情況下,它都被認為是孔雀眾多引人注目的裝飾之一。

然而,哈弗福德學院的物理學家蘇珊娜·阿瑪多爾·凱恩(Suzanne Amador Kane)發現,孔雀頭冠不僅僅是一種裝飾品,它還是個神奇的傳感器。頭冠上的羽毛可以被調節與孔雀搖尾巴頻率完全相同的振動頻率上。當雄性孔雀炫耀他的標誌性尾羽時,他所追求的雌性孔雀不僅僅能看到他。在她的腦海裡,也能感覺到他。

凱恩的合作者羅斯林·達金(Roslyn Dakin)在2011年首次研究孔雀冠時,認為它們可能是一種信號。通過觀察它們的長度、厚度或顏色,其他孔雀有可能判斷潛在伴侶的健康或吸引力。但當達金分析這些孔雀頭冠時,她發現頭冠的變化不足以讓它成為一個可靠的信號。凱恩說:「我們無法確定它們的功能。」

然後他們聽說了須海雀的故事。須海雀很奇怪,它們像海鳥一樣成群結隊地築巢,聲音聽起來像喇叭,氣味像橘子。它們的頭上扎著引人注目、面向前方的「馬尾辮」,科學家們長期以來一直把馬尾辮視為性感的裝飾品:馬尾辮越大,須海雀就越性感。但在2010年,薩姆巴斯·森維拉特(Sampath Seneviratne)與伊恩·瓊斯(Ian Jones)發現,這些冠狀突起也像老鼠的鬍鬚,須海雀用它們來感知築巢時的巖石縫隙。當森維拉特和瓊斯用膠帶粘住這些羽毛時,這些鳥更有可能撞到頭。

在凱恩讀到這個發現後,她說:「下次我再看孔雀冠的時候,我對它們的看法也截然不同。」孔雀並不生活在巖石的縫隙中,所以它們的頭冠顯然不是碰撞探測器。但凱恩認為,他們也許是振動探測器。當雄孔雀展開尾巴時,同時也會高速搖動尾巴,大約每秒26次。這創造了一種驚人的視覺錯覺,他們的眼睛似乎懸停在閃閃發光的尾羽上。尾羽還會發出咔嗒咔嗒的聲音,一股壓力波可能會震動正在觀察它的雌性孔雀的頭冠。

為了驗證這一想法,凱恩和她的同事丹尼爾·范·貝弗倫(Daniel Van Beveren)從網上供應商和動物園購買了幾個孔雀冠。凱恩說:「我用非常奇怪的方式得到了很多標本。」

經過更仔細的檢查,研究小組發現,孔雀頭冠是可以成為傳感器的合適設備。在每根羽毛的底部,都有一根被稱為羽狀羽毛(filoplume)的小羽毛。這些羽狀羽毛也在其他鳥類身上存在,它們被認為是「機械傳感器」。當有東西震動大羽毛時,大羽毛會帶動羽狀羽毛,而羽狀羽毛又會觸發神經細胞。

接下來,研究小組將羽毛冠安裝在機械振動器上,結果顯示,每秒鐘震動達到26次時,構成頭冠的羽毛就會產生共鳴,而且只有冠羽是這樣。當研究小組測試孔雀身體其他部位的羽毛,或者其他擁有大頭冠的鳥的羽毛時,沒有任何羽毛的共振頻率能達到孔雀冠羽那麼精確的頻率。

凱恩對此感到非常驚訝,她說:「像孔雀尾羽那麼長的東西,其共振頻率應該與這些細小的冠羽有很大不同,就好像你的低音聽起來像小提琴那樣。這不可能是巧合。」

作為對傳感器假說的最終檢驗,研究小組使用揚聲器播放冠羽處的各種噪音。白噪音沒什麼效果。流行歌曲,如Bee Gees樂隊的《Staying Alive》,收效甚微。但真實的孔雀尾巴聲音,卻能使它們震動。

加州大學戴維斯分校的進化生物學家蓋爾·帕特裡切利(Gail Patricelli)說:「這項研究很嚴謹,但仍有很多東西我們不知道。例如,既然孔雀的耳朵可以在很寬的頻率範圍內聽到聲音,那麼擁有這種額外的低頻信道進行通信有什麼好處呢?也許雄性和雌性孔雀把它當作一個私人通道,以便不引起掠食者的注意。」

帕特裡切利補充說,我在想,那些能夠讓雌性孔雀頭上羽毛髮生震動的雄性孔雀,可能在性感方面擁有顯著優勢。

凱恩說,別忘了雌孔雀。她說:「長期以來,人們一直認為雄性把握著交流的主動權,但如果你真的觀察它們,就會發現雌性經常會對彼此、對雄性以及對它們的幼崽做出這種表現。它們可能會參加交配展示,或發出威脅,亦或是鼓勵幼鳥進行交配展示。」

為了更好地理解這些振動的意義,凱恩想要拍攝活孔雀的頭冠,看看它們是否真的會因為對方的表現而顫動。但這說起來容易做起來難,因為在求偶過程中,展示漂亮尾羽的雄性孔雀與觀察對方的雌性孔雀總是在動。

首先,研究小組可能會蒙住孔雀的眼睛,看看它們是否會對模仿搖尾的空氣波做出反應。他們還可以通過用清漆加固頭冠的共振頻率,然後觀察孔雀對尾巴的反應是否不同。

凱恩還想研究其他鳥類,它們更大的頂冠可能更容易被攝像機捕捉到。至少有35種候選物種具有可彎曲的冠狀突起和某種形式的搖動顯示。這些動物包括「秘書鳥」(secretary bird)、「維多利亞冠鴿」(Victoria crowned pigeon,巨大的藍色鴿子,頭部有頭冠)、「喜馬拉雅蒙納」(Himalayan monal,酸旅野雞)和「霍津」(hoatzin,散發著牛糞氣味的史前朋克搖滾樂手)。

雖然這些物種十分引人注目,但它們也帶著隱藏在人們眼前的秘密感官四處走動。

本文來源:網易科學人 責任編輯:王鳳枝_NT2541

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