研究发现鸟类定位声音的原理：利用它们整个头部

研究发现鸟类定位声音的原理：利用它们整个头部

（神秘的地球报道）据凤凰科技（编译/严炎刘星）：科学日报报道，与哺乳动物有所不同，鸟类并没有外耳。哺乳动物的外耳具有重要的功能，它可以帮助动物鉴别来自不同高度的声音。但鸟类也能够感知声源究竟是来自同一高度水平，它们身体之上还是之下的位置。现在一支来自慕尼黑工业大学（TUM）的研究小组发现了鸟类定位声音的原理，也即利用它们整个头部。这项发现被发表在期刊《公共科学图书馆馆·综合》上。

阳光明媚的春天，两只画眉竞相歌唱吸引异性的注意。但为了选择一个合适的配偶，雌鸟必须首先能找到它。“由于鸟类并没有外耳，一直以来科学家们都以为它们无法区分来自不同高度的声音，” 慕尼黑工业大学的汉斯·史奈德（Hans A. Schnyder）这样解释道。“但是貌似即使唱着小夜曲的求爱者位于雌性画眉上方位置，她也能够确定求爱者的位置。”

哺乳动物利用外耳确定垂直面的声源。由于自身特殊的结构，外耳可以吸收、反射和散射声波。哺乳动物的听觉是利用这些信息确定声源的高度。但是鸟类是如何感知这些差异的？

头部充当外耳

通过研究三种飞行物种——乌鸦、鸭子和鸡——史奈德发现鸟类也能够确定来自不同高度的声音。貌似它们那椭圆形头部可以以类似外耳的方式转化声波。“我们测量了鸟类耳膜里接收到的来自不同高度的声音音量，” 史奈德解释道。所有都源于头部同一侧面的声音音量都差不多，不管声源的高度如何。而位于脑袋另一面的耳朵能够以不同音量水平的形式更精确的确定声源高度。

不同音量揭示声源

所有一切最终归结于鸟类头部的形状。因声波撞击头部位置的差异，不同的声音将被反射、吸收或者折射。科学家们发现鸟类头部能够完全筛选来自特定方向的声音。其它声波会绕过头部并引发另一只耳朵的反应。

根据两只耳朵接受到的不同音量，飞行动物的大脑确定声音是来自身体上方还是下方。“这就是鸟类鉴别边音声源位置的工作原理。” 史奈德表示。“这个系统是高度精确的：鸟类能够确定来自+30度至-30度的高度范围内的边音。”

听力和是觉得相互作用可以改善定位

为什么鸟类会在垂直面发展声音定位？大多数鸟类的眼睛长在大脑两侧，这使得它们几乎具备360度的视野。由于它们还具备处理来自不同高度边音的特殊能力，通过将听觉和视觉收集的信息相结合，它们可以有效地躲避捕食者。

有少数鸟类猎物，例如仓鸮，具有完全不同的策略。这一物种在夜间猎捕，和人类一样它的眼睛是正对前方的。面部羽毛可以以类似于外耳的方式改变声音。仓鸮可以感知来自身体前方声音的能力比史奈德研究过的其它鸟类物种都要强。

因此它们听到的信息与看见的信息之间能够产生完美的相互作用——早期研究就已经能够证实这一点。“我们最新的研究指向了同一方向：貌似视觉和听觉的结合是动物进化的一个重要原则。” 史奈德总结表示。