星期六, 25 11月 2023 05:52

猫头鹰:夜空中的猎手 精选

本文摘自《创造》杂志中文版第42卷第3期

欢迎扫码关注公众号!
欢迎扫码关注公众号!

猫头鹰威风凛凛,令人神往。它们有大大的眼睛、头上长有像耳朵的羽毛、独特的夜间鸣叫声,而且飞行时悄无声息。

维基百科属于鸱鸮科的穴居猫头鹰
图1 左:属于鸱鸮科的穴居猫头鹰(Athene cunicularia)
右:属于草鸮科的东部谷仓猫头鹰(Tyto javanica stertens)

除了南极洲之外,各个大陆都有猫头鹰的踪迹,它们喜欢独居,通常在黄昏或夜间活动。但有一些品种在白天也会四处活动,例如穴居猫头鹰(Speotyto cunicularia)和短耳猫头鹰(Asio flammeus)。

猫头鹰吃昆虫、鼠类等小动物。一些品种,例如欧亚鸮(Bubo bubo)甚至会捕杀小鹿。1

今天已知的猫头鹰分为两个科,一个是鸱鸮科(Strigidae), 有25个属,190 个种(图1 左);第二个是草鸮科(Tytonidae),有两个属、20 个种(图1 右)。鸱鸮科的一些猫头鹰品种长着两簇“耳羽”(头上对称的羽毛,但实际上并不是耳朵,图2),眼睛更大,喙更小。草鸮科猫头鹰有一张心形的脸和长长的腿。它们的眼睛通常比鸱鸮科猫头鹰小,且喙更长。

最小的猫头鹰是精灵猫头鹰(Micrathene whitneyi), 只有13 厘米高; 最大的猫头鹰是灰猫头鹰(Strix nebulosi),有82 厘米高。与大多数其他鸟类相反,雌性猫头鹰的体型比雄性的更大,且雌性的颜色更加丰富。


猫头鹰怎么能在黑夜看清东西?

维基百科带有耳羽的斑点猫头鹰
图2  带有耳羽的斑点猫头鹰(Bubo africanus),它的一只眼睛上可看到瞬动眼睑。

猫头鹰的眼睛特别大,可达其体重的5%,这个比例是人类的100倍。2 它们的眼睛对光和运动的敏感度比我们的高得多,因其视网膜中含有密度更高的感受光的视杆细胞,这种细胞可以帮助生物在黑夜看清东西。在猫头鹰的眼睛内,每平方毫米的视网膜中有多达100 万个视杆细胞;而在人类的眼睛内,每平
方毫米的视网膜中大约只有20 万个视杆细胞。

owlpages.com猫头鹰眼睛的剖面图
图3 猫头鹰眼睛的剖面图。注意:梳膜是大部分鸟类的特有结构,是盲点(视神经离开眼睛的位置)上方的梳状血管结构。这意味着视网膜前面的血管更少,从而使鸟类的视力更加敏锐。

与许多其他鸟类不同,猫头鹰的两只眼睛都是向着前方的,两眼的视野互相重叠,使猫头鹰拥有双眼视觉,这是猛禽中特有的。猫头鹰的眼睛有独特的巩膜环骨骼结构,固定其柱状的眼球(图3)。因此,它们的眼睛并不能向不同方向转动,而必须转动整个头部来观察周围的环境。但猫头鹰可以将头向任何方向扭转270 度,甚至可以将头部颠倒过来!这个灵活度是由它们颈部的14 块颈椎骨赋予的,这是人类的两倍。

猫头鹰还有第三张透明的眼睑,称为瞬动眼睑(nictitating eyelid,见图2),用来滋润和保护眼球。


超级敏锐的听力

Birdwatchingdaily.com谷仓猫头鹰的耳朵位置不对称
图4谷仓猫头鹰的耳朵位置不对称。

除了敏锐的夜视能力,猫头鹰在黑夜捕猎时还要靠听猎物发出的声音,它们的听觉机制非常复杂且非常敏锐。例如大灰猫头鹰可以听到750 米远的老鼠的吱吱声!许多猫头鹰的脸部呈圆盘状,能够将声音引向耳朵(耳朵位于脸部的圆盘上,被羽毛所覆盖)。它们脸部的功能类似于卫星天线的圆盘,还可以通过猫头鹰头骨上的特殊肌肉的收缩来调整圆盘的焦距,就像我们眼睛的晶状体能改变形状以聚焦来自不同距离的光。

猫头鹰的耳朵在圆盘脸部的羽毛下方。许多品种猫头鹰的两只耳朵的位置是不对称的(图4)。这有助于猫头鹰准确地在三个维度上定位猎物。捕猎时,猫头鹰会向左或向右扭转头部,直到猎物发出的声波同时到达两只耳朵。然后,根据上下声音的差异,猫头鹰会向上或向下转动头部来定位猎物。4 这种定位机制非常精确,猫头鹰可以于黑暗中在垂直和水平方向上的1.5 度范围内确定猎物的位置。


无声的飞行

除了敏锐的夜视能力,猫头鹰在黑夜捕猎时还要靠听猎物发出的声音,它们的听觉机制非常复杂且非常敏锐。例如大灰猫头鹰可以听到750 米远的老鼠的吱吱声!

猫头鹰在捕猎时需要几乎无声地飞翔,这样才能避免被猎物发现。要做到这一点,猫头鹰拥有的特点之一是大翅膀,这能使它们进行噪音较小的慢速飞行。另外猫头鹰的翅膀前缘的主要羽毛上的梳状结构能化解空气的乱流,而次要羽毛的锯齿状边缘还能进一步减少空气湍流以降低噪声。大多数猫头鹰羽毛的羽小枝上还有绒毛状的结构,它们能令羽毛非常柔软,5使羽毛相互摩擦时不会发出声音。6还让翅膀比较松软,进一步降低了飞行的噪音。7这激发了工程师的灵感,让他们设计出特殊的计算机风扇叶片,使其运行的时候更安静8

只捕猎鱼类和昆虫的猫头鹰品种没有这些降低飞行噪声的特征,因为它们的猎物听不到猫头鹰飞行的声音。它们的祖先可能由于基因突变破坏了基因信息,从而导致失去了这些特征。如果突变所破坏的特征对生存能力没有影响,那么自然选择就不会淘汰这种突变的生物。


猫头鹰吐出的毛球能告诉我们什么信息?

猫头鹰不经咀嚼就直接吞下食物,食物首先进入其前部的腺胃(它的胃分前后两部分),其中的胃酸和酶将食物分解;然后食物进入后部的胃,称为砂囊,它可以将食物中难以消化的部分(如毛皮,羽毛和骨头)压缩成小毛球,然后这毛球回到腺胃,再从嘴巴吐出来。猫头鹰吐出的毛球为灰色或黑色,可以在森林或谷仓中找到,其所含的物质可以告诉我们猫头鹰吃了什么以及该区域中的猎物种类等的信息。


猫头鹰——属于一类还是几类呢?

有些动物长着锋利的牙齿,它们只吃植物——例如果蝠。同样,在秋天之前,猫头鹰本可以用它们锋利的喙和爪子吃植物……

当今的猫头鹰可以很容易区分出两个主要的类别,或称创造类(baramins)。然而,威特莫雷古猫头鹰(Ogygoptynx wetmorei)具有鸱鸮科和草鸮科的特征,以及其独特的特征。9所以在创世的时候,可能只创造了一类猫头鹰,如古猫头鹰(或其类似的猫头鹰)就是现代猫头鹰的祖先。这种在大洪水之前生活的猫头鹰可能携带更多的基因信息,在洪水之后它可以分化出多种的猫头鹰。就像古巴巨型猫头鹰(Ornimegalonyx oteroi) 化石所显示的,这种已灭绝的猫头鹰身高超过1 米,1它所携带的某些信息已经不存在于今天的猫头鹰身上了。而化石记录中,没有任何证据支持猫头鹰进化的想象,这个事实毫不令人奇怪。上面提到的古猫头鹰实际上是已知最古老的猫头鹰化石,据进化论称约有6000 万年的历史。10 但它看起来就像一只现代的猫头鹰(并无任何进化)。


总结

猫头鹰是有趣的动物,具有复杂的视觉和听觉系统。它们彰显了上帝的设计,并且否定偶然的进化。正如创世记所说,这些动物是被创造而来的,而并非进化而来。  

是堕落后才设计的吗?

在人类犯罪堕落之前,有生命的动物不会死亡(“nephesh”是圣经中的术语,意思是“有生命的动物”,可能不包括昆虫)。走兽和飞鸟都以植物为食(创世记1:30)。
所以猫头鹰在人类堕落之后才变成肉食动物,虽然它们在此之前一直都会吃昆虫。1 那么,猫头鹰有助于捕猎(如鼠类)的特征是后来才出现的吗?也许有些特征是后来才出现的。正如在人类堕落之后,蛇才用肚子行走(创世记3:14),某些利于捕猎的特征基因才被造或被激活,使猫头鹰成为高效的猎手——毕竟上帝在创造时预知人类会堕落。

但是,现在我们已经知道并非所有利于捕猎的特征都是为了捕猎而设计的,例如有些动物有锋利的牙齿,但是它们只吃植物,例如果蝠。2 同样,在堕落之前,猫头鹰也可能使用其尖锐的喙和爪子来吃植物——拥有所有肉食猛禽特征的棕榈鹫就是素食的(主要以棕榈树的油棕果为食)。3

猫头鹰精确的声音定位能力在今天仍用于捕捉昆虫,而在堕落前也可能用于寻找伴侣。

  

【扩展阅读】

● 是谁让猫头鹰无声地飞行?

● 奇妙的投弹甲虫

● 不可思议的蝙蝠世界

● 惊人的杂交鲟鱼

● 令人惊讶的“白独角鲸”

● 神奇的貘

● 蜘蛛的电飞航

● 章鱼:异常聪明、公然反对进化论的伪装大师

● 鼩鼱不怕辣,不是看得见的进化

● 海豚声纳仍然远优于人造声纳

● 雄伟的大猩猩

 


参考文献和注释

1. Nelson, V., Monumental Monsters, Untold Secrets of Planet Earth Publishing Company, Inc., Red Deer, Alberta, Canada,p. 56–57, 2017.

2. Lewis, D., Owl Eyes & Vision; owlpages.com, accessed 30 Sep 2019.

3. Jonas, J.B. et al., Count and density of human retinal photoreceptors,Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol.
230(6):505–10, 1992.

4. Krumm, B. et al., The barn owls’ Minimum Audible Angle, PLoS One 14(8):e0220652, 2019.

5. Weger, M. and Wagner, H., Distribution of the characteristics of barbs and barbules on barn owl wing feathers, J. Anatomy 230(5):734–742, 2017.

6. Wagner, H. et al., W. Features of owl wings that promote silent flight, Interface Focus 7(1), 2017.

7. Bachmann, T. et al., Morphometric characterisation of wing feathers of the barn owl Tyto alba pratincola and
the pigeon Columba livia, Frontiers of Zoology 4(23), 2007.

8. Catchpoole, D., As silent as a flying owl, Creation 40(2):56,2018; creation.com/silent-owl.

9. Rich, P.V., and Bohaska, D. J., The Ogygoptyngidae, a new family of owls from the Paleocene of North America, Alcheringa 5(2):95–102, 1981.

10. Ogygoptynx Rich and Bohaska 1976 (owl);fossilworks.org; accessed 4 Nov 2019.

    

本文原英文链接见:https://creation.com/owls.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

阅读 917 次数