雞頭穩定的秘密

主持：小飛魚

同學們，如果你見過大人抱著雞的身體晃動，你就會發現無論他們怎么晃動雞的身體，雞的頭部都始終穩定不動。雞頭的這個特點是雞為了抵消身體晃動帶來的視線晃動，讓自己能穩定地看清周圍的物體而產生的。在雞頭穩定的現象的啟發下，人們開展了對防抖拍攝技術的研究。

這種天賦是雞獨有的，還是鳥類共有的？雞頭為什么總能保持穩定？這種防抖天賦有多厲害呢？本期，和小飛魚一起探究雞頭穩定的秘密吧！

相關研究由來已久

早在1930年，就有科學家注意到鳥類走路時會進行有趣的頭部運動，不過他們當時研究的對象不是雞，而是在動物學分類中和雞同屬鳥綱的鴿子。他們發現鴿子走路時，身體和頭部會分別向前運動，而且頭部會一頓一頓地“伸縮”，雖然這個動作看起來像是在“點頭”，但其實鴿子頭部的位置十分穩定。于是他們提出假想——鴿子等鳥類在走路時會讓頭部暫時靜止，這有利于獲得穩定的視野，使它們能看清周圍的物體。可當時并沒有足夠的證據證實這個假想。

后來，科學家們據此各自提出了不同的假設，當時“江湖”上分為三大門派：“平衡說”一派認為鴿子等鳥類走路時身體移動速度的變化，刺激了它們的內耳中控制平衡的前庭器官，讓它們不停“點頭”；“運動說”一派則提出，鴿子等鳥類走路時的每一個細微的動作，都可能造成其脖子和頭部肌肉的自然反射，導致“點頭”現象發生；“視覺說”一派則認為“點頭”是為了獲得更好的視野。

那后來科學家是怎么知道鳥類“點頭”是為了保持視野穩定的？1975年，弗萊得曼在《自然》期刊上發表論文，提出鳥類走路時“點頭”與視覺控制有關。他用鴿子進行了實驗，發現當鴿子沒有走路，其視野沒有發生變化，但是身體移動的速度發生了變化時（即前庭器官可以感受到在向前運動時），鴿子不會“點頭”；當鴿子在走路，但其視野沒有變化時，鴿子也不會“點頭”；但當鴿子沒有走路，只是視野發生變化時，鴿子便會“點頭”。

穩定的雞頭

如果你留意過雞的走路姿勢，就會發現它們走路時會和鴿子一樣不停“點頭”，而不是像人類那樣讓身體和頭部同時向前運動。雞往前邁步時，雞的眼睛的神經末梢感應到視野發生了變化，會將這個信息迅速傳遞給大腦。大腦接收到信息后，便會控制脖子周圍的肌肉群，先讓頭部保持不動，等步子走完了才讓頭部向前移動，這樣雞就能在走路的過程中始終保持視野穩定了。

保持視野穩定對雞的生存很有好處，這樣雞可以更輕易地分辨出真正在移動的目標——可能是一頓午飯、一個不懷好意的競爭對手，或者是一個來勢洶洶的捕食者。

不過，這種本領并不是雞獨有的，而是大多數鳥類都有，比如大雁在飛行時，會頻繁“點頭”，以保持視野的穩定；無論樹枝被風吹得如何晃動，站在樹枝上的翠鳥都會保持頭部不動。

特殊的防抖機制

其實我們人類也有保持視野穩定的本領，但人類更多時候會依靠靈活轉動的眼球——在頭部完全不動的情況下，我們的眼球可以在眼眶內靈活轉動。而雞和其他鳥類之所以采取和人類不同的視覺防抖的方法，是因為它們的脖子非常靈活。

鳥類的頸椎骨普遍有13節或14節，而人類的頸椎骨只有7節，所以鳥類脖子的靈活性遠遠超過了人類的脖子的靈活性。而且，雞和大部分鳥類一樣擁有發達的視覺系統，它們的大腦中處理與視覺有關信號的腦區的面積很大，而且它們的眼球也很發達，眼球的體積占了頭部體積的很大一部分。雞的眼周還有一個硬質結構——鞏膜環，其雖然能像鎧甲一樣保護雞的眼球，但這也降低了雞的眼球的靈活性，使雞沒法像人類一樣靈活地轉動眼球。

所以大部分情況下，雞和大部分鳥類都只能通過轉動脖子的行為來獲得穩定的視覺成像，以保證能以最佳視野看清在自己附近移動的物體。

跟著雞頭學防抖

谷歌旗下的一個子公司曾根據雞頭穩定的原理，推出了一款專門為手部震顫者進食設計的電動勺子。該電動勺子的末端有一根束帶，可用來把勺子的手柄固定在使用者的手上；還內置有微型計算機和傳感器，可感知使用者手部顫抖的方向和力度，然后通過電機反向運動來抵消一定振幅，從而消除手部顫抖造成的影響。這樣，即使使用者出現手部震顫了，也不會把勺子里的食物抖落下來。

科學家們還從其他動物身上得到靈感，開發了很多有趣的仿生科技。仿生科技研究可以為人類創造更多的機會和可能，幫助人們更好地探索自然界的奧秘。同學們今后看到鳥類的時候，不妨留心觀察它們的步態，看看它們是不是會一直“點頭”。

（注：本文根據中國科普博覽等微信公眾號登載的文章整編。）