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鸟类没有外耳廓,如何辨别声音的方向?

科普小知识2021-08-12 12:07:54
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鸟类没有外耳廓,如何辨别声音的方向?

眼睛在两边的鸟,如家鸡,可以看到两边。然而,眼睛在前面的鸟,如小仓,只能看到前面。

春天,两只黑鸟在唱歌。他们正在为一只雌鸟的心脏而战。但是要选择一个成功的求婚者,雌鸟必须首先找到它在哪里。

与哺乳动物不同,鸟类没有外耳。哺乳动物的外耳在帮助它们判断声音的高度方面起着非常重要的作用。但是鸟类也可以判断声音是来自上方、下方还是同一水平。现在,慕尼黑科技大学的一个研究小组发现,鸟类用它们的整个头部来定位声源。

慕尼黑技术大学的汉斯·施奈德解释说:“鸟类没有外耳,所以人们总是认为它们无法分辨声音来自什么高度。”。“但事实上,雌鸟应该能够知道它的配偶在哪里,即使雄鸟高于它的海拔。”

哺乳动物通过外耳判断声源的高度,外耳可以根据不同的结构吸收、反射或折射声波。他们的听觉利用这些信息来确定声音的高度。但是鸟类如何判断这种高度差异呢?

施奈德研究了三种鸟——乌鸦、鸭子和鸡——发现鸟类也能判断声源的仰角。它们的椭圆形头部像哺乳动物的外耳一样转换声波。

鸟类没有外耳廓,如何辨别声音的方向?

鸡的耳朵在这里。

施奈德说:“我们测量了不同海拔高度的鸟类鼓膜声源的音量。不管仰角有多高,所有的声音都来自耳朵的同一侧,音量基本相同。位于头部另一侧的耳朵可以更准确地区分不同的高度——因为另一侧的耳朵从不同的高度发出不同的音量。

鸟类能够分辨声源的高度主要是因为头部的形状。声波撞击头部的不同位置,引起不同的反应,如反射、吸收或折射。科学家发现,头部完全屏蔽了某些方向的声音。然而,来自其他方向的声波可以穿透头部,引起另一只耳朵的反应。

鸟的大脑可以根据两只耳朵之间的音量差异来判断声音是来自自身的上方还是下方。“这是鸟类判断声音来自哪里的方式——例如,从和它们眼睛一样高的地方,”施奈德继续说道。“这个系统非常精确:鸟类可以确定声源是位于30度的仰角还是30度的俯角。”

为什么鸟类能够形成垂直定位的能力?大多数鸟的眼睛在头的侧面,所以它们有360度的视野。因为它们也有处理不同水平声音的特殊能力,它们可以将听觉信息和视觉信息结合起来,有效地避开猎人。

许多食肉鸟类,如仓鸮,有完全不同的方法。这些鸟在晚上猎食,它们和人类有同样的眼睛。它们的面部羽毛可以像外耳一样对声音做出反应。根据施奈德的研究,猫头鹰能比其他鸟类更清楚地听到来自它们前方的声音。

鸟类没有外耳廓,如何辨别声音的方向?

独特的谷仓猫头鹰

因此,他们可以完美地将听觉信息和视觉信息结合起来——这已经被一些早期的研究证明了。施奈德总结道,“我们最新的研究也得出同样的结论:听觉和视觉的结合似乎是动物进化的一个重要原则。”

(原文来自sciencedaily.com,由小蝌蚪君编辑)。请注明转载来源。)