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回聲定位 穴居鳥類的絕招

回聲定位,是透過發射聲波並收集反射回音,在立體環境中確定位置的方法。在航運、海底探測等領域廣泛使用的「聲納」,正應用了這個原理。
早在人類發明聲納系統之前,許多生活在光線不足環境中的動物,就演化出這項能力,其中又以蝙蝠和海豚最為知名。不過較少人知道的是,有少數鳥類也發展出了回聲定位的能力。
同樣棲息在洞穴的金絲雀,也有部分物種被證實具有回聲定位的能力。(爪哇金絲雀)圖片來源/Wiki
貓頭鷹 僅靠視力夜行
自從一九四○年代蝙蝠回聲定位的原理被發現後,科學家自然而然聯想到:夜晚的天空除了蝙蝠之外,還有許多夜行性鳥類,牠們是不是也有回聲定位的能力?
貓頭鷹作為夜行性鳥類的代表,自然是頭號「嫌犯」。直到科學家設計實驗,讓貓頭鷹在不同光線條件下飛行才發現,當光線越弱,貓頭鷹閃避障礙物的能力越差。顯然貓頭鷹主要是透過視覺在黑暗中活動,且不具備回聲定位的能力。
那麼,還有什麼鳥類生活在缺乏光線的環境呢?科學家想到,還有一些棲息在洞穴中的鳥類,與蝙蝠比鄰而居,也同樣善於在黑暗之中活動。
油鴟之名,源自其充滿油脂的肥美幼鳥,過去是當地居民重要的油脂來源。
油鴟 喀搭聲進出家門
分布於中南美洲北部的油鴟是一種很特別的鳥類,素食主義的牠,以油棕、酪梨等高油脂含量的果實為食。
夜行性的油鴟白天待在洞穴中休息,傍晚才飛出洞穴覓食。科學家觀察到,在光線抵達不到的洞穴深處,油鴟會一邊發出一種嘈雜的「喀搭喀搭」聲,一邊熟練的沿凹凸不平的洞穴頂部來回飛行。
這種「喀搭聲」,在傍晚油鴟陸續飛出洞穴時達到鼎盛。當油鴟離開洞穴開始覓食,就不會再發出這種叫聲。
科學家推測,油鴟飛行時發出的喀搭聲,功能與蝙蝠發出的超聲波類似,只是頻率比較低,人類能以肉耳清楚聽見。
為了確認這個猜想,科學家將四隻油鴟放入完全無光的暗室,發現牠們確實能在視覺無法作用的條件下,一邊發出喀搭聲,一邊順暢的於室內飛行,而不會撞到牆壁,證實油鴟確實具備回聲定位的能力。
鳥類回聲 屬視力輔助
與蝙蝠或海豚相比,鳥類的回聲定位系統相對簡單。牠們並不具備收發超聲波的特殊構造,而是直接使用鳴管發出較低頻的聲波,並用耳朵接收回聲。
也因為鳥類發出的聲波頻率偏低,牠們回聲定位的解析度也不如蝙蝠細緻。研究發現,在黑暗中使用回聲定位的油鴟,雖不會撞到牆壁,卻很容易撞上電線之類的細小物體;障礙物需要大到直徑二十公分以上,油鴟才能偵測並閃避。
這樣看來,鳥類的回聲定位似乎不大管用?事實上油鴟擁有不錯的夜視能力,只在光線不足時才會啟動回聲定位。
因此,與其說這些洞穴鳥類依賴回聲定位在黑暗中辨認方向,不如說牠們多了一套視覺輔助系統,即使在光線不足的環境,也能使用回聲定位「看見」周圍的環境。