猫头鹰为什么可以左右转头270度,血管不会扭曲炸裂吗?-pg电子游戏

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猫头鹰为什么可以左右转头270度,血管不会扭曲炸裂吗?

说到猫头鹰,生物学家眼里牠们是寂静夜里倏地出击的出色猎人,小孩子眼里可能是森林中专门化解 ... 、睿智无比的博士,一般大众眼里大多停留在讨喜卖萌、偶尔帮帮哈利波特送信的角色。

不过,近几年,猫头鹰可是做为各大迷因图的主角,活络在你我的社群网路之中。像是与外观上相去甚远的九头身长腿,或是角鸮御敌时贴齐全身羽毛展露超奇葩的样貌,相信还没看过的各位朋友们,底下这两张迷因图也能深深烙印在你心中。

猫头鹰的长腿,平时都被身体的羽毛给遮住囉。事实上,右图露出来的也只是小腿而已,大腿的部分藏在身子里。source: imgur 在日本节目里带来「变形」桥段的白脸角鸮,当遭遇体型差距太多的敌人时,白脸角鸮会缩起羽毛、挺直身体、瞇起眼睛,变形成如树枝般的伪装姿态。source: pinterest

在各种跌破大家眼镜的猫头鹰超日常过后,这可能是最让人津津乐道的例子:猫头鹰的头可以转360度!不对,我们修正一下:猫头鹰的头可以往左往右各转 270 度!然后能够上下翻转 180 度!

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或是另外一个卡通探员系列:咱们英勇无比的老虎探员,一气呵成扭头干掉鬣狗先生后,在猫头鹰这关吃了闭门羹。从前面扭到后面这样 180 度的头转,对于猫头鹰来说根本家常便饭。这可糟了,很抱歉,老虎探员,下次请学好鸟类学再来。

对于一般动物来说,像图中这样忽然将头扭转的状况,就算扭转的力道没有造成颈椎的损伤,颈椎里血管也会因为扭转打结而卡死,造成颅内缺氧而迅速休克。那猫头鹰究竟是怎么办到的呢?

是的,各位摸一摸你的脖子,从下巴基部到锁骨的位子应该可以很清楚地数到有七节颈椎(没有啦,怎么可能摸得到 (笑))。在哺乳类动物里头,除了少数的例外(例如海牛与树懒),几乎都是七节的颈椎,这表示我们源于几亿年前一个共有的祖先。无论是脖子两、三公尺长的长颈鹿,或是适应大海、看起来没脖子的鲸豚(牠们的颈椎短且愈合),身为哺乳动物就有 7 节的颈椎。

绝大多数哺乳动物都是七节颈椎。a图是长颈鹿的七节长长颈椎,b图是须鲸类的七节超短颈椎,c图是瑞氏海豚愈合在一块的颈椎,d图是放大看弓头鲸愈合在一起的七节颈椎。source: narita & kuratani (2005). evolution of the vertebral formulae in mammals: a perspective on developmental constraints.

反观鸟类,牠们的颈椎数量多出了许多,而且变异还不小,从 13 节到 25 节不等,提供鸟类脖子相当大的灵活性。以猫头鹰来说,牠们有 14 节的颈椎,这是头转 270 度的一个先要条件。你可以合理想像,在一样的长度之下,如果有越多层的积木堆叠在一块,在扭转时每一块积木所转动的角度就越小,因此较能缓冲扭转颈部带来的伤害。

当然,颈椎里还有非常重要的脊髓,以及各种血管与肌肉组织,并非颈椎多就一定能够有头转 270 度的能力。

ps. 世界上颈椎最多的动物,可能当属中生代的薄板龙(ela ... osaurus)莫属了,一共有 72 节呢!

祕诀二:颈椎里还有玄机

1. 横突孔好宽敞呀

下图是猫头鹰第七节颈椎的横切面俯看图,牠们的椎动脉横突孔 (transverse foramen) 之间仍有很大的空隙。孔径比起椎动脉的直径大上十倍呀,不像人类几乎是血管壁贴著横突孔壁的。所以猫头鹰在头部旋转的时候,椎动脉有很大的缓冲空间。简单来说,猫头鹰的椎动脉只是被圈住,但是人类和多数动物是被握住的,颈椎一转、血管就扭死、脑部就缺氧了。

猫头鹰颈椎横切面俯视图,上方是前方。牠们的颈椎横突孔相当宽敞,椎动脉好自由阿。source: science 339(6119):514-514.

2. 横突孔消失了

而在猫头鹰第十二至十四节颈椎,刚才提到的横突孔消失了,横突竟然没有绕成一个封闭的圆圈,反而大大方方地呈板状,让颈子下方的椎动脉有更大的空间可以转圜扭转带来的压力。

3. 颈动脉就在旋转的轴线上

在人类的颈椎前方一点点、气管及食道后方两侧,有着一对饱含血液、血压甚大的颈动脉,要是颈部遭受剧烈的扭转,位于边缘的颈动脉首当其冲会承受强大的扭力。然而,猫头鹰的颈动脉却不这么回事,牠们的一对颈动脉位于颈椎前方的凹槽中。因此,头部转动时,颈动脉就位在旋转的轴线上,承受的扭力相对地小很多;颈椎转动,颈动脉可以跟着一起转,就没有血管打结的问题。

粗大的颈动脉位于颈椎的两侧前缘,与猫头鹰颈动脉的位置有别。另外,人类的横突孔相当小,椎动脉几乎是被握住的状态。source: veins.

4. 脑袋下方天然的贮血袋

颈动脉往上将血液送至大脑,有趣的是,猫头鹰的颈动脉在头部下方三岔时,往颅内、上颔、下颔三条血管的基部都各自形成一个可涨缩的粗大管腔。换句话说,这个构造就像一个暂时的贮血袋,在剧烈旋转导致颈部上来的血流供应不够时,还可以继续输血进入脑部!

可涨缩的三对贮血袋,可于头部旋转造成脑部缺血时提供血液。source: science 339(6119):514-514.

各位别灰心,即便我们没有猫头鹰的头转能力,但是我们的眼球可以转来转去。猫头鹰,如同所有的鸟类,眼球上是没有肌肉牵引的,无法转动牠们的眼球,因此办不到那种头不动、用眼睛偷瞄的本领。换句话说,当你把猫头鹰的头固定得死死的,这家伙也就只能看向正前方了。

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