鸡头稳定的秘密

主持：小飞鱼

同学们，如果你见过大人抱着鸡的身体晃动，你就会发现无论他们怎么晃动鸡的身体，鸡的头部都始终稳定不动。鸡头的这个特点是鸡为了抵消身体晃动带来的视线晃动，让自己能稳定地看清周围的物体而产生的。在鸡头稳定的现象的启发下，人们开展了对防抖拍摄技术的研究。

这种天赋是鸡独有的，还是鸟类共有的？鸡头为什么总能保持稳定？这种防抖天赋有多厉害呢？本期，和小飞鱼一起探究鸡头稳定的秘密吧！

相关研究由来已久

早在1930年，就有科学家注意到鸟类走路时会进行有趣的头部运动，不过他们当时研究的对象不是鸡，而是在动物学分类中和鸡同属鸟纲的鸽子。他们发现鸽子走路时，身体和头部会分别向前运动，而且头部会一顿一顿地“伸缩”，虽然这个动作看起来像是在“点头”，但其实鸽子头部的位置十分稳定。于是他们提出假想——鸽子等鸟类在走路时会让头部暂时静止，这有利于获得稳定的视野，使它们能看清周围的物体。可当时并没有足够的证据证实这个假想。

后来，科学家们据此各自提出了不同的假设，当时“江湖”上分为三大门派：“平衡说”一派认为鸽子等鸟类走路时身体移动速度的变化，刺激了它们的内耳中控制平衡的前庭器官，让它们不停“点头”；“运动说”一派则提出，鸽子等鸟类走路时的每一个细微的动作，都可能造成其脖子和头部肌肉的自然反射，导致“点头”现象发生；“视觉说”一派则认为“点头”是为了获得更好的视野。

那后来科学家是怎么知道鸟类“点头”是为了保持视野稳定的？1975年，弗莱得曼在《自然》期刊上发表论文，提出鸟类走路时“点头”与视觉控制有关。他用鸽子进行了实验，发现当鸽子没有走路，其视野没有发生变化，但是身体移动的速度发生了变化时（即前庭器官可以感受到在向前运动时），鸽子不会“点头”；当鸽子在走路，但其视野没有变化时，鸽子也不会“点头”；但当鸽子没有走路，只是视野发生变化时，鸽子便会“点头”。

稳定的鸡头

如果你留意过鸡的走路姿势，就会发现它们走路时会和鸽子一样不停“点头”，而不是像人类那样让身体和头部同时向前运动。鸡往前迈步时，鸡的眼睛的神经末梢感应到视野发生了变化，会将这个信息迅速传递给大脑。大脑接收到信息后，便会控制脖子周围的肌肉群，先让头部保持不动，等步子走完了才让头部向前移动，这样鸡就能在走路的过程中始终保持视野稳定了。

保持视野稳定对鸡的生存很有好处，这样鸡可以更轻易地分辨出真正在移动的目标——可能是一顿午饭、一个不怀好意的竞争对手，或者是一个来势汹汹的捕食者。

不过，这种本领并不是鸡独有的，而是大多数鸟类都有，比如大雁在飞行时，会频繁“点头”，以保持视野的稳定；无论树枝被风吹得如何晃动，站在树枝上的翠鸟都会保持头部不动。

特殊的防抖机制

其实我们人类也有保持视野稳定的本领，但人类更多时候会依靠灵活转动的眼球——在头部完全不动的情况下，我们的眼球可以在眼眶内灵活转动。而鸡和其他鸟类之所以采取和人类不同的视觉防抖的方法，是因为它们的脖子非常灵活。

鸟类的颈椎骨普遍有13节或14节，而人类的颈椎骨只有7节，所以鸟类脖子的灵活性远远超过了人类的脖子的灵活性。而且，鸡和大部分鸟类一样拥有发达的视觉系统，它们的大脑中处理与视觉有关信号的脑区的面积很大，而且它们的眼球也很发达，眼球的体积占了头部体积的很大一部分。鸡的眼周还有一个硬质结构——巩膜环，其虽然能像铠甲一样保护鸡的眼球，但这也降低了鸡的眼球的灵活性，使鸡没法像人类一样灵活地转动眼球。

所以大部分情况下，鸡和大部分鸟类都只能通过转动脖子的行为来获得稳定的视觉成像，以保证能以最佳视野看清在自己附近移动的物体。

跟着鸡头学防抖

谷歌旗下的一个子公司曾根据鸡头稳定的原理，推出了一款专门为手部震颤者进食设计的电动勺子。该电动勺子的末端有一根束带，可用来把勺子的手柄固定在使用者的手上；还内置有微型计算机和传感器，可感知使用者手部颤抖的方向和力度，然后通过电机反向运动来抵消一定振幅，从而消除手部颤抖造成的影响。这样，即使使用者出现手部震颤了，也不会把勺子里的食物抖落下来。

科学家们还从其他动物身上得到灵感，开发了很多有趣的仿生科技。仿生科技研究可以为人类创造更多的机会和可能，帮助人们更好地探索自然界的奥秘。同学们今后看到鸟类的时候，不妨留心观察它们的步态，看看它们是不是会一直“点头”。

（注：本文根据中国科普博览等微信公众号登载的文章整编。）