加拿大科學家揭開蜂鳥凌空懸停奧秘(圖)

2006-12-05 20:19

 

蜂鳥

加拿大阿爾博塔大學科研人員發現，微小蜂鳥的大腦內有一個特殊的神經核(nuclei)，蜂鳥之所以具有獨一無二的凌空懸停的飛行能力，很可能與這個神經核有著密切關係。

加拿大行為學與神經系統科學國家研究中心主任、阿爾博塔大學心理學教授道格?翁維利(Doug Wong-Wylie)博士說，「對我們而言，這是一個非常激動人心的時刻。當我們開始研究這些標本時，我們很快就發現，蜂鳥的大腦內有一些東西明顯與其他物種不同。」

翁維利與安德魯?伊瓦尼魯克博士均來自阿爾博塔大學理科學院心理學系，他們把28種鳥類物種的大腦與蜂鳥的大腦進行了比較，這些鳥類物種的標本分別採集自國家自然歷史博物館、露天自然歷史博物館和美國路易斯安那州立大學自然科學博物館。眾所周知，蜂鳥的翅膀拍打速度極快，它即可以凌空懸停，也可以快速向前飛行和向後飛行，其飛行的精準度甚至超過了直升機。當蜂鳥覓食時，它的嘴尖能以極高的精確性探取花朵裡的食物，而此時它的身體卻在半空中保持完美的靜止狀態，這簡直不可思議。儘管蜂鳥的翅膀拍打速度達到了每秒75次，它們仍然可以在空中保持穩定，就算有狂風的干擾，蜂鳥仍然可以保持穩定的空間位置。

科研人員已經對蜂鳥的生理構成進行過大量的研究，比如研究它那顆擴大的心肝、極高的新陳代謝率和特有的翅膀運動學，但是從沒有對蜂鳥的神經系統進行過專碩研究。

伊瓦尼魯克說，「以前沒有進行過這類研究，一部分原因是得到蜂鳥比較困難。」「在加拿大，蜂鳥是比較罕見的，它們都來自國外，而且不容易抓到。因此我們能夠對這些標本進行研究是非常幸運的。」

科學家們發現，峰鳥的大腦內有一種特殊的神經核，這個神經核可以幫助蜂鳥探測整個視野內的各種活動。按照大腦的大小比率，蜂鳥大腦內的這種神經核比其他鳥類大腦內的這種神經核大2-5倍。而蜂鳥的大腦比指尖還要小。翁維利稱，「據我們推斷，既使在蜂鳥飛行的時候，這個神經核也可以幫助蜂鳥在空中保持靜止狀態。」鋻於蜂鳥在90%的時間裏都處於靜止狀態，它們肯定具有一種優秀的視覺運動(optomotor)反應能力。很可能正是這個特殊的神經核在負責蜂鳥的視覺運動反應。

翁維利和伊瓦尼魯克計畫繼續沿著這條思路開展研究，他們將讓蜂鳥跟蹤視覺運動，從而觀察這種神經核是如何作出反應的。