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編輯推薦: |
★原来,随处可见的麻雀、鸽子、乌鸦,也有着那么不为人知的秘密生活!
★给都市人的鸟类科普,筑巢、交配、育儿、运动……五花八门的小鸟趣味百科。
★“不务正业”的鸟类学家作者,轻松幽默的行文创作。留心观察身边的事物,或许也会有意想不到的科学发现。
★精美撞色设计,为可爱小鸟打call!一套图文结合、轻巧便携的鸟类轻科普。 ★为什么不研究鸟类的飞行,反而要研究它们的行走?
鸟类是少有的跟人类一样用两条腿走路的动物。虽然很多鸟类在飞,但也有很多鸟更喜欢在地上走。为什么它们要在地上行走,还有着许多不同于人类行走的“迷惑行为”?去发问、思考、探寻人类感兴趣的事情,本是科学的重要任务之一。
★鸽子走路摇头晃脑,企鹅走路摇摇晃晃,麻雀走路蹦蹦跳跳
动物的运动方式,是它们以特定的方式生活和进化的结果。同样是用骨骼和肌肉完成的运动,竟能演化成千奇百怪的模式,是为了保持平衡、看得更清楚,还只是简单地想要再快一点?进化的丰富性超越人类的直觉,观察和思考身边的小动物,就能收获意想不到的快乐。
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內容簡介: |
鸽子总是走来走去,也随时随地都在摇头,为什么它们要做这个动作?为什么是每走一步摇一次?为什么鸽子摇头而鸭子不摇头?这是世界上第一本探讨鸟类步行时摇头晃脑现象的书,深入地发掘了这一戏谑却深刻的现象背后的奥秘。书中不仅提到了我们熟悉的鸟类,也包括了它们与恐龙、人类的运动方式的对比,不同物种运动方式都有其独特之处,书中也为我们仔细分析了这些不寻常动作背后的科学原理。
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關於作者: |
藤田祐树,1974年出生,2003年毕业于日本东京大学理学系,获理学博士学位。毕业后入职日本东京大学农学生命科学研究科任兼职研究员,后在冲绳县立博物馆、美术馆担任人类学策展人,2018年调任国立科学博物馆研究员。近年来,致力于洞穴遗迹的挖掘工作。人类学专业出身,研究方向本来应该是人类行走,但偶然开始研究鸽子走路后,就认为鸽子是和人类最相近的鸟儿(指发音,鸽子的日语发音是hato,人类是hito),一直坚持着相关研究。喜欢的一句话是“摇头晃脑带来世界和平”。如果人人都热衷于了解摇头晃脑的话,那么世界就会变得更加和平。
译者 李司阳,日语翻译,曾译《IT工程师的设计思考书》《让孩子内心强大的父母语言》等。
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內容試閱:
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第2章 人类行走,鸟类行走 鸟类和人类的双足行走
大多数陆生脊椎动物都用四条腿行走,而鸟类和我们人类是双足行走。已经灭绝的恐龙也有一部分是双足行走,除此之外,在现代生物中就找不到其他例子了,硬要说的话,袋鼠会用两只后脚跳来跳去,但是它们不着急的时候还是用四条腿走路。同样,有的猴子和蜥蜴偶尔也只用后脚走路或跑步。但是,总是保持双足行走的动物只有鸟类和人类而已
即便都是双足行走,鸟类和人类的姿势也有很大不同(图8)。人类的关节和膝盖都是笔直的,能够支撑我们站起来,面鸟类的髋关节和膝盖都是弯曲的。如果我们模仿鸟类的姿势,那就变成用脚掌支撑身体、膝盖弯曲、股向后了,实在是不太雅观。人类与鸟类的姿势有这么大的区别,身体的运动方式自然也就相去甚远了。
例如,我们人类是以关节为中心,通过大幅度移动整条腿来行走,而鸟类则只是大幅移动滕盖以下的部分。这个区别产生的原因,在于鸟类和人类姿势不同引起的身体重心的位置差异。人类站立时,身体的重心在腰附近,因此以腰为中心移动整条腿更容易保持平衡。而鸟类为了扁动翅膀必须具备强壮的胸肌,胸肌占据了身体重量的绝大部分,因此鸟类身体的重心在胸附近。这意味着重心更接近膝盖,移动膝盖更容易保持身体的平衡。
我们再来看看恐龙的姿势。它通常被认为是鸟类的祖先,在人类的复原下,可以看到恐龙是以非直立(脊柱接近水平方向),膝盖轻微弯曲的状态行走的。这个姿势和鸟类更为接近,但是恐龙似乎和鸟类不一样,它是以关节为中心,通过移动整条来行走的。那么,为什么鸟类和恐龙的姿势如此接近,它们的走路方式却截然不同呢?这是因为它们身体重心的位置不同。恐龙没有鸟类那样强壮的胸肌,却拥有肌肉发达的长尾巴。所以,恐龙身体重心的位置比鸟类更靠近尾巴,正好在髋关节附近。据此我们认为,恐龙虽然身体非直立、膝盖也是弯曲的,但是它们是靠大幅移动髋关节来行走的。
因此,决定双足行走时身体运动方式的要素为体形。姿势以及重心位置这几点
企鹅走路摇摇晃晃
说起两条腿走路的鸟,一定不能忘了企鹅。它们在冰面上迈着两条腿摇摇晃晃走来的样子,实在是太可爱了。而企鹅在水里无拘无束、游得飞快追捕小鱼的样子,给人的印象则完全不同。
不过,企鹅的走路距离却意外地长。因为需要在陆地上收集石头筑巢,所以企鹅必须要能够走到自己的巢穴。一般来说,企鹅的繁殖基地都在距海岸线几百米以内的地方,但是也有超过3km的情况存在。一想到企鹅们排成长队,摇摇晃晃地走3km的样子,就让人忍俊不禁。
3km,对于我们人类来说都是一段不短的距离。企鹅真的会摇摇晃晃地走这么远吗?它们的走路方式看起来效率实在是太低了,应该会非常疲惫吧。
有的研究计算了企鹅行走时足部发力及消耗能量的情况,结果表明,企鹅行走时的能量转化效率跟看起来一样低。想必大家都认同这个结论,那我们接下来认真讨论一下到底为什么会这样。
当我们提到企鹅行走,最先浮现在脑海里的就是它们独特的姿势。企鹅看起来是双腿站立,只不过腿非常短。它们就像穿着燕尾服一样,看起来像滑稽的小丑。
然而,从严格意义上来说,企鹅并不是“站着”的。图16是企鹅的骨骼图,我们可以发现,它的髋关节和膝关节弯曲明显,和人类“蹲着”的状态相似。也就是说,企鹅是一种一直在蹲着的动物。就连走路的时候,企鹅也是蹲着的。各位可以试试蹲着走路,恐怕也会和企鹅一样走得摇摇晃晃的。蹲着走路是企鹅形态上的秘密。
在此基础上,我们是不是可以认为企鹅走路能量转化效率低的原因在于身体横摆和旋转的程度非常大呢?在走路前进的时候,横摆和旋转怎么看都是毫无用处的运动。然而有研究表明,企鹅如果不横摆的话能量转化效率只会更低。前文提到,双足行走的动物靠动能和位置势能的高效转化提升能量转化效率,而企鹅的这种能量转化,似乎是在横摆动作中完成的。
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