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为什么鸡头是个天然的稳定器?都有哪些仿生学运用?

为什么鸡头是个天然的稳定器?都有哪些仿生学运用?
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为什么鸽子走路不能如天鹅一般优雅娴静,而非得一顿一顿吃力地伸脖子?邓老师们提出了个假想:在等待身体跟进的阶段,暂时静止的头部有利于鸽子获得稳定的视野,使鸽子看清周围的事物。可是,他并没有提出证据,四十多年间,像我们今天的读者一样,科学家们为这个问题深深困扰,各自提出了不同的假设。

大体来说,江湖上分为三大门派:平衡说,运动说和视觉说。平衡说的大侠们认为是身体速度的变化,刺激内耳里面控制平衡的前庭器官,造成点头;运动说的高手们则强调小鸟行走时一举翅一投足,都可能造成脖子和脑袋的肌肉自然反射,所以头部不断运动;视觉说的好汉自然高举邓老师和莫老师的大旗,把“点头摇头,看得清楚才是好头”的理论发扬光大。

大家一吵就是四十五年,小鸡和鸽子依然还在一顿一顿地走路。嗷嗷待哺的婴儿变为哺育后代的母亲,活泼的少女成为老妪,意气风发的青年已被生活磨砺为沉默的老者,而这个问题始终悬而未决,谁都不知道答案。

来源网络
在1975年的《自然》(Nature)杂志上,弗莱得曼(Mark B.Friedman)教授发表了论文,有力地支持了“视觉系”。从苏格兰的爱丁堡大学(University of Edinburgh)到美利坚的卡内基梅隆大学(Carnegie-Mellon University),弗老师一直在研究视觉控制的问题,可说是视觉派里的大牛。

弗老师设计了一组精妙的实验。他首先单挑平衡派,设计了一个四面封闭的箱子,将鸽子放置其中,推着箱子模仿鸽子的步行速度前进。此时,静坐在箱子中的鸽子没有迈步,不存在行走时的肌肉骨骼运动;鸽子与笼子一起被推行,鸽子也看不到周围环境有任何变化,即没有视觉上的刺激。但由于鸽子被推动了,速度的变化足以造成前庭器官的反应。而这只鸽子纹丝不动,完全没有点头的意思(图a)。由此证明,前庭系统不足以引发鸽子点头。

平衡派被放倒,弗老师接下来锁定了运动派。他在箱子底部开洞,将其置于一个轻巧的滑板上,鸽子站在箱底的洞里,滑板之上。当鸽子在箱子中自由前进时,滑板自动往后滑,造成箱子与鸽子的相对位置不变。此时,虽然鸽子在走路,但它看到的世界(箱子)没有任何区别(图b)。走路的鸽子,居然,不伸脖子了!

接下来,他把有破洞的箱子重新放到一个固定的台子上,鸽子依然站在洞里,弗老师自己来推着箱子缓慢运动。这时台上的鸽子没有行走,但它眼前的世界(箱子)却在弗老师的推动之下发生变化(图c)。此时,不走路的鸽子,脑袋居然又开始动了!弗老师发现,当箱子推动距离在20厘米以上,鸽子的头就会往前伸一些。在推动箱子的过程中,鸽子头部会时不时地动一下。

弗老师大展拳脚,给出了视觉派昂首期待的漂亮的结论:平衡和行走不足以让鸽子点头,而鸽子“点头”与保持视野稳定有很大关系。此实验自出山以来,三十多年来无人得以推翻。这样具有想象力且严谨论证的实验,如今读来依然让人拍案称绝。
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差不多同时,在冰天雪地的加拿大皇后大学(Queen’s University)里,弗洛斯特教授(B.J.Frost)也在做着同样的事情。也许这位弗老师二号喜欢健身保持身材,他很有创意地把鸽子放上了跑步机。相同的结论在诞生。当跑步机轨带往后退的速度与鸽子走路速度一定时,鸽子虽然在迈步,相对周围环境却没有改变位置,此时,鸽子的头部并不移动。

弗老师二号还在他发表于1978年的论文描述了一个乌龙实验。某次当实验结束后,他突然发现正襟危坐在跑步机上的鸽子脖子不断地往前伸,直到最后失去平衡,“啪”一声摔倒在跑步机上。

弗老师二号很是惊奇:难道鸽子走路多了,连神经都被影响了?为了不背负上虐待动物的罪名,他遍查原因,最后突然发现,是自己忘了关掉跑步机,轨带依然在以十分缓慢的速度移动。由于速度不足以促使鸽子行走,为了保持视野的稳定,鸽子头部不移动,身体随着跑步机往后运动,脖子只得越伸越长,直到狼狈地摔个鸽啃屎。


 
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柳树黄牛牧笛

赞同来自 : 红指甲

鸡和鸟类都是一样的。会在运动的时候保持头部的稳定,以便能让自己的视野稳定,看清东西。
 
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红指甲

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猜测:人在运动中能看清物体,是因为人的眼珠会自动进行补偿。但是鸡的眼珠不能转,所以需要以身体动作进行补偿,来保证鸡头稳定,从而保证视觉稳定
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恩遮挡

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即使跳舞也不会把酒洒出来
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劝阻赫根

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大概在边运动,边拍照的时候会用到这个技术

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