塔菲特,这只脸红的爱情鸟,比你想象的拥有更多的肢体。它有两只翅膀,当然,它用翅膀飞翔。它有两条腿,用腿抓住树枝在树冠中跳跃。但当面对特别陡峭的树时,它会依靠第三样东西:它的头。
根据本月发表在《英国皇家学会生物科学学报》上的爬行实验,脸红的爱情鸟——一种小型鹦鹉——是少数用奇数肢体行走的脊椎动物之一。
许多动物拥有研究资深作者 Michael Granatosky 所称的“有效肢体”,例如用作三脚架的尾巴。但很少有动物真正用多余的肢体推动或拉动自己前进。“现在我们谈论的是进化史上非常罕见的事情,”在纽约理工学院研究运动进化的 Granatosky 说。袋鼠用尾巴像弹簧一样跳跃,蜘蛛猴用灵巧的尾巴在树上爬行。“但这是我们第一次发现这些鹦鹉——一种动物用头作为支撑肢体。”
为了弄清楚鹦鹉如何使用它们的头,研究小组设置了一个“跑道”,里面有一个小的压力传感器,可以检测推拉动作。这使得他们能够区分鸟类只是用嘴挂着求生,还是在真正地拉动自己前进。实验中的六只脸红爱情鸟都能够通过颈部引体向上进行攀爬。
论文的主要作者、纽约理工学院研究生 Melody Young 说,Granatosky 养了一只鸡尾鹦鹉 Rex。“所以他会看着他的鹦鹉爬行,然后想‘我想要那种力量’。”
但像金刚鹦鹉这样的大型鹦鹉是更难研究的课题,因为它们咬合力很大,如果它们不高兴,可能会咬掉手指。所以,研究小组转而以脸红的爱情鸟作为模型,因为它们性情温和。Young 说,它们“甚至可能过于友好了。”
Granatosky 补充道:“它们会像爬跑道一样爬到你身上。“最难的部分是尽量让它们待在上面。”
但爱情鸟并非毫无防备。为了用头攀爬,它们的脖子相对于体重必须比我们的强四倍,并且能够施加十四倍于其体重的咬合力。“如果它们变得好斗,而我们没有戴手套,”Granatosky 说,“它们会见血的。”
鹦鹉并不总是三肢行走的。通过倾斜跑道,研究人员发现它们只在爬升 45 度斜坡时才开始使用嘴巴,并且随着跑道的变陡,它们越来越依赖头部。
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对于爱情鸟来说,这使得头部非常类似于人们在攀岩时使用手臂的方式。现在,Young 正在计划一系列涉及攀岩墙(一种像跑步机一样移动的短款攀岩墙)的人类实验,以了解新手和专家攀岩者是如何实际爬上墙壁的。这些实验是研究帮助需要发展肩部和腿部力量的人的治疗方法,并想象建造攀爬机器人的新方法的一个起点。
仅仅用头移动的奇怪现象暗示着鹦鹉大脑中一些神秘之处。当动物移动时,它们的大脑会产生重复的模式来控制步行的顺序——“这就是为什么你不需要思考走路,对吧?”Granatosky 说。与在树上跳跃的其他鸟类不同,鹦鹉“就像我们一样移动。一切都是左右交替的运动。”他补充说,能够将第三种不对称的肢体运动纳入这种序列,这“从进化角度来看很奇怪。”
Granatosky 说,自从论文发表以来,人们已经联系了他,分享了他们自己关于三足运动——甚至是用头辅助爬树的故事。“最奇怪的电子邮件是关于猎犬的,”他说。“有些经过训练将猎物赶到树上的狗,其中一小部分学会了用头爬树。”尽管用头驱动的攀爬看起来很奇怪,但它可能比进化生物学家目前意识到的更普遍。