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孔雀求偶:美丽的羽冠会传“私房话”?

撰文 | 杨   枭 编辑 | 陈晓雪
提起雄孔雀,我们总会想起他开屏时绚烂的尾羽。其它孔雀不仅和我们一样注意到了这一点,通过头顶华丽的羽冠,它们还会感受到他。
 
为什么说是感受呢?最新的研究表明,孔雀的尾羽通过振动可以传递特定频率的信号,其它孔雀通过羽冠产生共振,信号会由此传递到大脑。
 
2018年11月28日,美国哈弗福德学院(Haverford College)Suzanne Amador Kane等人在期刊Plos One发表的研究工作[1]显示,孔雀的羽冠不仅仅只是一个好看的装饰,还是一个传感器,与开屏的尾羽同频振动。比如,当一只雄孔雀求偶开屏时,远处的雌孔雀不仅可以看到他,还能在脑海中感受到他。甚至可能未见其身,先闻其声。
 
“这项研究十分严谨,并引发我们更多的思考。”美国加州大学戴维斯分校的进化生物学家Gail Patricelli评论说,“例如,孔雀的耳朵已经能够听到各种频率的声音,为什么还需要这种额外的低频的声音信号?”[2] 
 
此前,研究表明鸟类羽毛是重要机械传感器,可以检测各种物理刺激 [3],为飞行和捕猎等行为提供信息[4-5]。羽冠通常被看作是视觉信息,直到2010年,Sampath Seneviratne等学者研究了一种叫做冠小海雀(auklet)的海鸟[6]。它的羽冠非常醒目,像马尾一样高高翘起,羽冠越大,越有异性缘。Seneviratne等人发现,羽冠也是冠小海雀重要的机械传感器,具有类似鼠须的功能,能够探知筑巢的石头是否有裂缝;当研究人员用胶固定住冠小海雀的羽冠时,海雀更有可能撞头。
 
 
冠小海雀的研究给了Kane等人灵感,Kane猜测孔雀的羽冠可能有相似的作用。当雄孔雀开屏扇动尾羽时,羽冠会随之产生共振,也就是以相同的频次振动——大约每秒26次。扇动的尾羽造成了一种惊人的视觉错觉,羽毛上的眼睛仿佛在流转闪烁,同时伴随着窸窣的声响,Kane猜测随着尾羽振动产生的振动信号,会像声波一样传递到其它孔雀的羽冠上。
 
为了验证这一论点,研究人员从动物园和线上商店收集了一些孔雀标本来做实验。他们通过观察发现,在每个羽冠的根部都有一簇毛羽(filoplume),充当了羽冠的机械传感器,大羽毛的振动带动了这些毛羽,从而触发了神经细胞传递到大脑。
 
接下来,研究人员将羽冠安装在一个机械振动器上,当机械振动器每秒振动26次时——也就是孔雀羽毛的振动频率,羽冠与机器产生了共振。最重要的是,只有孔雀的羽冠可以产生该频次的共振,孔雀其他部位的羽毛或是其他鸟类的羽冠都不能如此契合。
 
最后,研究人员将扬声器对准孔雀的羽冠,播放各种各样的声响。结果表明,白噪声无法让羽冠产生任何振动,流行歌曲也影响不大,只有孔雀扇动尾羽的沙沙声引起了羽冠的共振。
 
为了更好地理解这些振动的重要性,研究人员打算验证真正求偶期的孔雀是否会对模仿尾羽扇动的空气波作出反应。如果固定住孔雀的羽冠使其无法振动,孔雀又会对开屏的尾羽作出什么样的反应。此外,研究人员还想研究其它鸟类的羽冠是否充当相似的机械传感器。这些鸟类都拥有较大的羽冠可以方便相机追踪拍摄,包括蛇鹫、维多利亚冠鸠、棕尾虹雉、麝雉等等。
 
如果这独有的振动是孔雀私密传信的方式,那么,它们究竟在说些什么呢?Patricelli猜测,孔雀或许是将这种低频信道作为求偶的私密信道,同时又不引起捕食者的注意。这些问题还有待进一步的研究,也给我们留下了无限的遐思。
 
作者简介
杨枭,中国科学院大学科技史专业硕士研究生,爱看热闹的读者和观众,妄图有朝一日成为侠之大者。
 
参考文献:
[1] Kane S A, Van Beveren D, Dakin R. Biomechanics of the peafowl's crest reveals frequencies tuned to social displays[J]. bioRxiv, 2018: 197525.
[2]https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/12/peacock-crests-are-vibration-sensors/578656/
[3] Saxod R. Development of Cutaneous Sensory Receptors Birds. Development of Sensory Systems. Berlin: Springer; 1978. pp. 337–417.
[4] Brown RE, Fedde MR. Airflow sensors in the avian wing. J Exp Biol. 1993;179: 13–30.
[5] Bilo D, Bilo A. Neck flexion related activity of flight control muscles in the flow-stimulated pigeon. J Comp Physiol. 1983;153: 111–122.
[6] Seneviratne SS, Jones IL. Mechanosensory function for facial ornamentation in the whiskered auklet, a crevice-dwelling seabird. Behav Ecol. 2008;19: 784–790.
 
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