主持：小飛魚(yú)

同學(xué)們，如果你見(jiàn)過(guò)大人抱著雞的身體晃動(dòng)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)論他們?cè)趺椿蝿?dòng)雞的身體，雞的頭部都始終穩(wěn)定不動(dòng)。雞頭的這個(gè)特點(diǎn)是雞為了抵消身體晃動(dòng)帶來(lái)的視線晃動(dòng)，讓自己能穩(wěn)定地看清周?chē)奈矬w而產(chǎn)生的。在雞頭穩(wěn)定的現(xiàn)象的啟發(fā)下，人們開(kāi)展了對(duì)防抖拍攝技術(shù)的研究。

這種天賦是雞獨(dú)有的，還是鳥(niǎo)類(lèi)共有的？雞頭為什么總能保持穩(wěn)定？這種防抖天賦有多厲害呢？本期，和小飛魚(yú)一起探究雞頭穩(wěn)定的秘密吧！

相關(guān)研究由來(lái)已久

早在1930年，就有科學(xué)家注意到鳥(niǎo)類(lèi)走路時(shí)會(huì)進(jìn)行有趣的頭部運(yùn)動(dòng)，不過(guò)他們當(dāng)時(shí)研究的對(duì)象不是雞，而是在動(dòng)物學(xué)分類(lèi)中和雞同屬鳥(niǎo)綱的鴿子。他們發(fā)現(xiàn)鴿子走路時(shí)，身體和頭部會(huì)分別向前運(yùn)動(dòng)，而且頭部會(huì)一頓一頓地“伸縮”，雖然這個(gè)動(dòng)作看起來(lái)像是在“點(diǎn)頭”，但其實(shí)鴿子頭部的位置十分穩(wěn)定。于是他們提出假想——鴿子等鳥(niǎo)類(lèi)在走路時(shí)會(huì)讓頭部暫時(shí)靜止，這有利于獲得穩(wěn)定的視野，使它們能看清周?chē)奈矬w?？僧?dāng)時(shí)并沒(méi)有足夠的證據(jù)證實(shí)這個(gè)假想。

后來(lái)，科學(xué)家們據(jù)此各自提出了不同的假設(shè)，當(dāng)時(shí)“江湖”上分為三大門(mén)派：“平衡說(shuō)”一派認(rèn)為鴿子等鳥(niǎo)類(lèi)走路時(shí)身體移動(dòng)速度的變化，刺激了它們的內(nèi)耳中控制平衡的前庭器官，讓它們不停“點(diǎn)頭”；“運(yùn)動(dòng)說(shuō)”一派則提出，鴿子等鳥(niǎo)類(lèi)走路時(shí)的每一個(gè)細(xì)微的動(dòng)作，都可能造成其脖子和頭部肌肉的自然反射，導(dǎo)致“點(diǎn)頭”現(xiàn)象發(fā)生；“視覺(jué)說(shuō)”一派則認(rèn)為“點(diǎn)頭”是為了獲得更好的視野。

那后來(lái)科學(xué)家是怎么知道鳥(niǎo)類(lèi)“點(diǎn)頭”是為了保持視野穩(wěn)定的？1975年，弗萊得曼在《自然》期刊上發(fā)表論文，提出鳥(niǎo)類(lèi)走路時(shí)“點(diǎn)頭”與視覺(jué)控制有關(guān)。他用鴿子進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鴿子沒(méi)有走路，其視野沒(méi)有發(fā)生變化，但是身體移動(dòng)的速度發(fā)生了變化時(shí)（即前庭器官可以感受到在向前運(yùn)動(dòng)時(shí)），鴿子不會(huì)“點(diǎn)頭”；當(dāng)鴿子在走路，但其視野沒(méi)有變化時(shí)，鴿子也不會(huì)“點(diǎn)頭”；但當(dāng)鴿子沒(méi)有走路，只是視野發(fā)生變化時(shí)，鴿子便會(huì)“點(diǎn)頭”。

穩(wěn)定的雞頭

如果你留意過(guò)雞的走路姿勢(shì)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們走路時(shí)會(huì)和鴿子一樣不?！包c(diǎn)頭”，而不是像人類(lèi)那樣讓身體和頭部同時(shí)向前運(yùn)動(dòng)。雞往前邁步時(shí)，雞的眼睛的神經(jīng)末梢感應(yīng)到視野發(fā)生了變化，會(huì)將這個(gè)信息迅速傳遞給大腦。大腦接收到信息后，便會(huì)控制脖子周?chē)募∪馊?，先讓頭部保持不動(dòng)，等步子走完了才讓頭部向前移動(dòng)，這樣雞就能在走路的過(guò)程中始終保持視野穩(wěn)定了。

保持視野穩(wěn)定對(duì)雞的生存很有好處，這樣雞可以更輕易地分辨出真正在移動(dòng)的目標(biāo)——可能是一頓午飯、一個(gè)不懷好意的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，或者是一個(gè)來(lái)勢(shì)洶洶的捕食者。

不過(guò)，這種本領(lǐng)并不是雞獨(dú)有的，而是大多數(shù)鳥(niǎo)類(lèi)都有，比如大雁在飛行時(shí)，會(huì)頻繁“點(diǎn)頭”，以保持視野的穩(wěn)定；無(wú)論樹(shù)枝被風(fēng)吹得如何晃動(dòng)，站在樹(shù)枝上的翠鳥(niǎo)都會(huì)保持頭部不動(dòng)。

特殊的防抖機(jī)制

其實(shí)我們?nèi)祟?lèi)也有保持視野穩(wěn)定的本領(lǐng)，但人類(lèi)更多時(shí)候會(huì)依靠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的眼球——在頭部完全不動(dòng)的情況下，我們的眼球可以在眼眶內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。而雞和其他鳥(niǎo)類(lèi)之所以采取和人類(lèi)不同的視覺(jué)防抖的方法，是因?yàn)樗鼈兊牟弊臃浅ｌ`活。

鳥(niǎo)類(lèi)的頸椎骨普遍有13節(jié)或14節(jié)，而人類(lèi)的頸椎骨只有7節(jié)，所以鳥(niǎo)類(lèi)脖子的靈活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人類(lèi)的脖子的靈活性。而且，雞和大部分鳥(niǎo)類(lèi)一樣擁有發(fā)達(dá)的視覺(jué)系統(tǒng)，它們的大腦中處理與視覺(jué)有關(guān)信號(hào)的腦區(qū)的面積很大，而且它們的眼球也很發(fā)達(dá)，眼球的體積占了頭部體積的很大一部分。雞的眼周還有一個(gè)硬質(zhì)結(jié)構(gòu)——鞏膜環(huán)，其雖然能像鎧甲一樣保護(hù)雞的眼球，但這也降低了雞的眼球的靈活性，使雞沒(méi)法像人類(lèi)一樣靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)眼球。

所以大部分情況下，雞和大部分鳥(niǎo)類(lèi)都只能通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)脖子的行為來(lái)獲得穩(wěn)定的視覺(jué)成像，以保證能以最佳視野看清在自己附近移動(dòng)的物體。

跟著雞頭學(xué)防抖

谷歌旗下的一個(gè)子公司曾根據(jù)雞頭穩(wěn)定的原理，推出了一款專門(mén)為手部震顫者進(jìn)食設(shè)計(jì)的電動(dòng)勺子。該電動(dòng)勺子的末端有一根束帶，可用來(lái)把勺子的手柄固定在使用者的手上；還內(nèi)置有微型計(jì)算機(jī)和傳感器，可感知使用者手部顫抖的方向和力度，然后通過(guò)電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)來(lái)抵消一定振幅，從而消除手部顫抖造成的影響。這樣，即使使用者出現(xiàn)手部震顫了，也不會(huì)把勺子里的食物抖落下來(lái)。

科學(xué)家們還從其他動(dòng)物身上得到靈感，開(kāi)發(fā)了很多有趣的仿生科技。仿生科技研究可以為人類(lèi)創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)和可能，幫助人們更好地探索自然界的奧秘。同學(xué)們今后看到鳥(niǎo)類(lèi)的時(shí)候，不妨留心觀察它們的步態(tài)，看看它們是不是會(huì)一直“點(diǎn)頭”。

（注：本文根據(jù)中國(guó)科普博覽等微信公眾號(hào)登載的文章整編。）