內(nèi)容轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)：推鳥(niǎo)
這不僅僅是關(guān)于速度，這是兩種具有非語(yǔ)言交流特質(zhì)的鳥(niǎo)類(lèi)，它們求愛(ài)時(shí)用身體發(fā)出聲音來(lái)吸引雌性，一種會(huì)跳踢踏舞，而另一種有著一對(duì)會(huì)拉提琴的翅膀，高速攝影機(jī)帶你大開(kāi)眼界。會(huì)跳踢踏舞的藍(lán)頂藍(lán)飾雀 藍(lán)頂藍(lán)飾雀（Uraeginthus cyanocephalus）來(lái)自于非洲東部，其以驚人的美貌，強(qiáng)有力的歌聲和極佳的踢踏舞技巧成為一種具有百老匯明星屬性的鳥(niǎo)類(lèi)。 藍(lán)頂藍(lán)飾雀是已知的唯一一種會(huì)跳踢踏舞來(lái)發(fā)出聲音吸引雌性的鳴禽，這樣的舞蹈為科學(xué)界眾所周知，但因其速度太快，導(dǎo)致人們一直難以觀察。所以很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，它們的舞蹈都被看作是鳥(niǎo)類(lèi)界的跳爆竹（jumping jacks：也稱(chēng)開(kāi)合跳，是一項(xiàng)跳躍運(yùn)動(dòng)）。 藍(lán)頂藍(lán)飾雀（拉丁學(xué)名：Uraeginthus cyanocephalus，英文名：Blue-capped Cordon-bleu）是梅花雀科（Estrildidae），藍(lán)飾雀屬（Uraeginthus）的鳥(niǎo)類(lèi)。體長(zhǎng)約13–13.5cm，平均體重約為9.8g，分布于非洲中南部地區(qū)，包括阿拉伯半島的南部、撒哈拉沙漠（北回歸線(xiàn)）以南的整個(gè)非洲大陸。棲息地包括熱帶沙漠、亞熱帶或熱帶的（低地）干草原和亞熱帶或熱帶的（低地）干燥疏灌叢。每年五月至六月在索馬里地區(qū)進(jìn)行繁殖，雨季和旱季早期在肯尼亞，求偶時(shí)雄性表現(xiàn)出特殊的求偶舞蹈。常成對(duì)或小群在地面搜尋白蟻或草籽等食物。 北海道大學(xué)（Hokkaido University）的研究人員初時(shí)以每秒30幀畫(huà)面探究藍(lán)頂藍(lán)飾雀的求愛(ài)舞蹈，后用高速攝影機(jī)增至每秒300幀畫(huà)面，在這一過(guò)程中，他們不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)了藍(lán)頂藍(lán)飾雀靈活自如的腳步移動(dòng)。連續(xù)的慢鏡頭顯示出，當(dāng)雌雄藍(lán)頂藍(lán)飾雀在同一根棲木上時(shí)，踢踏動(dòng)作是很普遍的，雄鳥(niǎo)點(diǎn)頭哈腰并同時(shí)交替左右腳踢踏樹(shù)干，這個(gè)動(dòng)作的頻率竟可高達(dá)50次每秒，并伴隨發(fā)出踢踏聲（請(qǐng)欣賞藍(lán)頂藍(lán)飾雀踢踏熱舞視頻）。
科學(xué)家們表示，雄性藍(lán)頂藍(lán)飾雀在求愛(ài)過(guò)程中有諸多表現(xiàn)，如唱歌、晃動(dòng)腦袋、跳舞以及“揮動(dòng)指揮棒”(比喻其所銜的樹(shù)枝)，而最新發(fā)現(xiàn)的踢踏動(dòng)作也被列入求愛(ài)表現(xiàn)之一。根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Masayo Soma的看法，藍(lán)頂藍(lán)飾雀的踢踏舞是一項(xiàng)令人驚奇的多任務(wù)處理工作，也是鳥(niǎo)類(lèi)首次有連接性的“多元舞蹈展示”。
有趣的是，雌性藍(lán)頂藍(lán)飾雀以舞蹈(即使相較之下更為簡(jiǎn)化與緩慢)來(lái)回應(yīng)求愛(ài)者。另一方面，雄性藍(lán)頂藍(lán)飾雀則全力以赴，拼了命完成似乎不可能的任務(wù)：在五秒之內(nèi)跳動(dòng)200余次（如下圖）。
很多鳥(niǎo)類(lèi)的視覺(jué)要比人類(lèi)更為敏銳，即能夠捕捉到更快的動(dòng)作，所以當(dāng)藍(lán)頂藍(lán)飾雀的舞蹈創(chuàng)造出一個(gè)令人印象深刻的視覺(jué)表現(xiàn)時(shí)，這也可能是贏得一個(gè)潛在伴侶的節(jié)奏。 為了探索這個(gè)想法，Soma和她的同事將雌雄藍(lán)頂藍(lán)飾雀放在一起，并記錄其求愛(ài)跳舞時(shí)發(fā)出聲音的頻率。 他們發(fā)現(xiàn)，踢踏舞都異常響亮：通過(guò)有力的用腳踢踏樹(shù)干發(fā)出的聲音平均為30分貝。當(dāng)它不在表演而只是交換左右腳踢踏樹(shù)干時(shí)聲音的分貝通常就會(huì)下降到20分貝。這意味著這種踢踏聲不只是高速運(yùn)動(dòng)才產(chǎn)生。 這所有的一切都表明，由踢踏舞產(chǎn)生的聲音可能是故意的，這種聲音作為一個(gè)重要的信號(hào)用以吸引配偶。 “我們毫不懷疑它們的踢踏舞是求愛(ài)中一個(gè)非常重要的部分，”Soma說(shuō)?！暗议_(kāi)這到底有多重要將是困難的，”她補(bǔ)充道。 Christopher Clark在加利福尼亞大學(xué)河濱分校（University of California, Riverside）研究動(dòng)物的非語(yǔ)言交流，有時(shí)被稱(chēng)為“發(fā)音（sonations）”。他說(shuō)這個(gè)新的研究提供了一種合理的情況，即藍(lán)頂藍(lán)飾雀的踢踏舞屬于發(fā)音的一種。但他認(rèn)為，要有更多的研究才可以鞏固這一想法。 “他們可以提高這一猜想的確定性，既然這種行為是一種發(fā)音便可以做回放實(shí)驗(yàn)，”他說(shuō)。如果藍(lán)頂藍(lán)飾雀以同樣的鳴唱和舞步回應(yīng)回放中的鳴唱和舞步聲，那我們就可以確信，這個(gè)節(jié)奏在它們求愛(ài)舞蹈中確實(shí)十分重要。 如果將藍(lán)頂藍(lán)飾雀加入發(fā)音（非語(yǔ)言交流）的鳥(niǎo)類(lèi)群體，與其他鳥(niǎo)類(lèi)用翅膀、尾巴和喙產(chǎn)生有意義的聲音相比，它吸引潛在配偶時(shí)發(fā)出的聲響則獨(dú)樹(shù)一幟。這一類(lèi)鳥(niǎo)由于強(qiáng)烈的性選擇，通常為一雄多雌的交配模式，因此這個(gè)群體不包含一雄一雌制的鳴禽。圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻 Kim Bostwick博士工作的地點(diǎn)位于康奈爾大學(xué)脊椎動(dòng)物博物館內(nèi)一間狹小的研究室里。她正專(zhuān)心注視一段由高速攝影機(jī)所拍攝的小型熱帶鳴禽資料帶，并且將它們的翅膀固定在一個(gè)叫做“雷射都卜勒振動(dòng)儀”（激光多普勒振動(dòng)儀）的儀器上。圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻原文鏈接：https://academy.allaboutbirds.org/features/all-about-feathers/#meet-a-feather-scientist.php 白斑翅嬌鹟發(fā)現(xiàn)于厄瓜多爾的森林中，乍一看它似乎與一般的鳥(niǎo)沒(méi)有什么不同；但根據(jù)Kim Bostwick的研究，它竟是地球上最獨(dú)特的動(dòng)物之一。圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻 它能夠?qū)⒊岚蜃鳛闃?lè)器，產(chǎn)生一種響亮且獨(dú)特的聲音，你絕不會(huì)料到這聲音竟然來(lái)自于它的翅膀。大多數(shù)的鳥(niǎo)類(lèi)都是歌唱家。為什么白斑翅嬌鹟選擇用它的翅膀來(lái)傳達(dá)聲音信息，而它又是怎樣發(fā)出這種聲音的？ 白斑翅嬌鹟（拉丁學(xué)名：Machaeropterus deliciosus，英文名：Club-winged Manakin）是嬌鹟科（Pipridae），紅頂嬌鹟屬（Machaeropterus）的鳥(niǎo)類(lèi)。體長(zhǎng)約9–10.5cm，體重約12g，分布于哥倫比亞西南部的安第斯山脈西坡（從里薩拉爾達(dá)以南開(kāi)始）以及厄瓜多爾西部地區(qū)（南至皮欽查，也在埃爾奧羅和洛哈西部）。是一種比較特殊的嬌鹟，其雄鳥(niǎo)具有十分顯著的第二性征-羽桿異常腫大，求偶時(shí)能利用羽桿相互擦擊夠發(fā)出“tip-tip-beeuwww”的聲音。圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻圖片來(lái)自于《羽的奇跡》：達(dá)爾文正確無(wú)誤地把白斑翅嬌鹟雄鳥(niǎo)翅膀的奇特羽毛歸因于性選擇。 白斑翅嬌鹟棲息于潮濕的山地森林中，尤其是長(zhǎng)滿(mǎn)青苔的、成熟的次生林，海拔范圍在600-1900米，非繁殖季節(jié)偶爾到100米。吃小的漿果和昆蟲(chóng)，偶爾與其他物種混群活動(dòng)。 通過(guò)觀察白斑翅嬌鹟，我們可以看到，雄性翻轉(zhuǎn)它的翅膀高舉過(guò)背并且產(chǎn)生一種類(lèi)似于“maaaahhh”的高亢聲音。在每秒1000幀的高速攝像機(jī)幫助下仔細(xì)觀察，讓我們見(jiàn)證了白斑翅嬌鹟翅尖每秒107次的擦擊。這使得白斑翅嬌鹟成為晃動(dòng)身體某個(gè)部分最快的脊椎動(dòng)物。相比之下，響尾蛇尾部響環(huán)相互摩擦振動(dòng)的頻率為每秒90次，蜂鳥(niǎo)通常拍打翅膀的頻率約為每秒50-75次。而一只向你飛來(lái)的麻雀每秒振翅才20-30次。
Kim在那片厄瓜多爾熱帶雨林里看到的是種很小只、羽色主要為赤褐色跟黑色的鳥(niǎo)，它們?cè)谥块g飛來(lái)飛去，三不五時(shí)就會(huì)停住，然后突然把翅膀以大角度高舉過(guò)背。它們黑色翅膀上的白色條斑塊具有極為醒目的展示效果，但引起Kim注意的，卻是聲音：先一聲尖銳咖嗒金屬聲，后面接著一段短暫持續(xù)、她后來(lái)將之描述為“叮”的聲音（根據(jù)記錄，白斑翅嬌鹟繁殖展示時(shí)所發(fā)出的聲音合于升F調(diào)）。
嬌鹟跟天堂鳥(niǎo)一樣,都是群聚求偶型的鳥(niǎo)。一身艷麗的羽色的雄鳥(niǎo)會(huì)在求偶場(chǎng)跳著復(fù)雜的舞步，展示給雌鳥(niǎo)看，雌鳥(niǎo)就在一旁貨比三家。在白斑翅嬌鹟的例子中，它們似乎喜歡尋常的歌舞配上一點(diǎn)打擊樂(lè)。關(guān)于這類(lèi)快速擦擊羽毛而發(fā)出聲音的動(dòng)作，我們目前所知至少演化出十一種不同的類(lèi)型，有些類(lèi)型的鳥(niǎo)類(lèi)能夠使出不止一種聲音；它們有時(shí)用翅膀互擊翅膀、軀干或者尾巴，有時(shí)則是把翅膀“甩”向空中，發(fā)出如同揮鞭般的啪啪聲。 快速擦擊翅膀這動(dòng)作結(jié)合了響亮的聲音以及迅雷不及掩耳的飛行模式，讓嬌鹟的展示行為成為自然界中數(shù)一數(shù)二復(fù)雜（且狂熱）的儀式。然而在整個(gè)嬌鹟科大概六十種鳥(niǎo)類(lèi)里頭，只有白斑翅嬌鹟讓它的翅膀擦擊“升級(jí)”——后面多加了一串聲音到自己的個(gè)人演奏小樂(lè)隊(duì)上。 如果聲音是由白斑翅嬌鹟擦擊翅膀的翼尖所發(fā)出來(lái)，我們可能會(huì)聽(tīng)到一連串快速的敲擊聲。但相反的是，我們聽(tīng)到一個(gè)持續(xù)的嗡嗡聲。Kim發(fā)現(xiàn)，讓我們聽(tīng)到這樣的聲音是由于空氣振動(dòng)的頻率實(shí)際上是雙翼擦擊每秒107次的14倍快。這意味著每次白斑翅嬌鹟擦擊翅膀發(fā)出聲音，同時(shí)引起空氣振動(dòng)使得傳出的聲音頻率加快了14倍。這會(huì)發(fā)生什么？這14倍的振動(dòng)又從何而來(lái)？圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻 如果你記錄到這種鳥(niǎo)翅膀發(fā)出的聲音，當(dāng)你對(duì)這個(gè)聲音的音高進(jìn)行測(cè)量，你會(huì)發(fā)現(xiàn)其頻率為1.5kHz，因此我們聽(tīng)到的才會(huì)是一聲連續(xù)的“hummmm”聲，而不是快速敲擊聲。 傳統(tǒng)上，科學(xué)家們相信鳥(niǎo)類(lèi)有兩種經(jīng)由翅膀發(fā)生的方法：一是拍打什么東西，二是利用高速飛行俯沖來(lái)制造某種振動(dòng)。你可以把這兩種方法分為擦擊和俯沖。擦擊：包含在其他嬌鹟身上可觀察到的各種敲擊聲，以及鴿子飛起時(shí)，我們很熟悉的那種翅膀噗噗噗的聲音。俯沖：則發(fā)生在各種會(huì)發(fā)出聲音的飛行展示上，所有這類(lèi)飛行展示都仰賴(lài)高速俯沖來(lái)引發(fā)某種哨聲或咯咯聲，這類(lèi)型的像是安娜氏蜂鳥(niǎo)俯沖時(shí)的尖銳蜂鳴，或由田鷸（yù，指沙錐）、美洲夜鷹那種詭異的風(fēng)切聲等等。顯然白斑翅嬌鹟的狀況不屬于前者也不屬于后者，而如同在Kim之前的所有學(xué)者一樣，Kim這下子也開(kāi)始認(rèn)為，她八成無(wú)法解決這個(gè)難題了。 很難想象這兩個(gè)翅膀是如何敲擊在一起，使我們聽(tīng)到聲音。翅膀不是由柔軟脆弱的羽毛組成的嗎？為了解釋這一點(diǎn)，我們必須更密切的關(guān)注白斑翅嬌鹟的翅膀羽毛。圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻 在這兩根羽毛上我們可以看到最堅(jiān)硬的部分，從羽桿中部開(kāi)始膨大直到羽桿端部，像極了一根棍棒。這些棍棒形狀的羽毛中有一根沿其邊緣形成小棱脊。還有一根羽軸纖細(xì)，彎曲成了45度角，因此這根羽毛可以輕松的劃過(guò)相鄰羽毛上的小棱脊。圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻：小棱脊和彎曲的羽桿 107次每秒的拍擊伴隨膨大羽軸所產(chǎn)生的14倍共鳴振動(dòng)，使我聽(tīng)到的聲音約為1.5kHz（107x14=1498），這個(gè)數(shù)字看起來(lái)并非巧合，它的翅膀就像是一個(gè)音叉。
“高速攝影真的是一大突破，”Kim說(shuō)道。她突然就能看到鳥(niǎo)兒們做了什么事情，它們每次鼓翼都看得一清二楚，然后每格畫(huà)面中的動(dòng)作便能和聲音搭配起來(lái)。從她拍的影像，可知嬌鹟翻轉(zhuǎn)向上的翅膀是如何共同發(fā)出大聲的“滴”——這噼啪作響的發(fā)聲機(jī)制原本就已知道，在那之后則是接著一種奇特而有節(jié)制的顫抖。這種快速顫抖會(huì)一再把翅膀給靠在一起，棒狀次級(jí)飛羽便會(huì)互相擊打，然后末端有彎曲的那根，就會(huì)像鋸子一樣在毗鄰羽桿上的一小排小棱脊上來(lái)回移動(dòng)。這下真想就水落石出了。翅膀在此的作用像一把迷你提琴，彎曲的羽桿末端是琴弓，而小棱脊便是弦線(xiàn)了；同時(shí)呢，膨大且中空的羽桿就像共鳴腔，放大（14倍）并維持該聲響。
圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻 “這機(jī)制真是獨(dú)一無(wú)二，”Kim對(duì)我說(shuō)明。目前沒(méi)有其他已知的鳥(niǎo)類(lèi)，會(huì)以相互摩擦身體不同部位的方式來(lái)發(fā)出這種持久的結(jié)構(gòu)音，科學(xué)們家們稱(chēng)之為“摩擦發(fā)聲”（stridulation）?！白钕嘟幕蛟S是蟋蟀吧，”她補(bǔ)充，而我立刻想到著名的伊索寓言“螞蟻和蚱蜢”。
Kim的研究成果突出一種極端的羽毛適應(yīng)，而這對(duì)學(xué)術(shù)界以及羽毛演化的漫長(zhǎng)歷史來(lái)說(shuō)，都是新事物。這只在一種鳥(niǎo)類(lèi)身上出現(xiàn)，而且該鳥(niǎo)種還是相對(duì)晚近才衍生出來(lái)的（如下圖）。圖片來(lái)自于康奈爾大學(xué)白斑翅嬌鹟視頻 不過(guò)讓人驚訝的事情可不只這一樁：各種羽毛的羽桿都有產(chǎn)生共鳴的能力，即使缺乏嬌鹟那特化的膨大棍棒狀腔室亦然。更重要的是，每根被Kim放上雷射都卜勒振動(dòng)儀的羽毛，引發(fā)它們共鳴的音高完全一樣?！?/span>并不是說(shuō)嬌鹟的羽毛演化出共鳴的性質(zhì)，而是它們把原本就已存在的性狀給挑選出來(lái)，然后充分利用?！?/span>
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