猫头鹰的脸进化得这么大,究竟图什么那是它

猫头鹰在自然界扮演刺客的角色，它们是世界上飞行最安静的鸟类，曾经有研究用灵敏的录音设备对猫头鹰做实验，在它的飞行路径上布满麦克风，也录不到它扇动翅膀的声音。

猫头鹰的安静，得益于它那些独特的羽毛，它翅膀前部的羽毛是锯齿状的，这样可以在飞行过程中避免絮流，从而减少连续声波的出现。猫头鹰翅膀后方羽毛独特的角度可以防止气压突然的变化，从而避免突然而响亮的声音出现。

此外，猫头鹰在猎食过程中还会依赖它那双敏锐的眼睛，虽然猫头鹰的视觉在白天很弱，但是到了晚上，其视力是人类的倍，它的瞳孔很大，能够收集更多的光线，从而发现藏在黑暗中的猎物。此外，鸟类本身的眼部肌肉就很发达，能够把晶状体挤成圆形或拉平，实现望远镜和放大镜的自由切换。

除了羽毛和眼睛，科学家们还发现了猫头鹰的另一个秘密武器——它们的大脸。

猫头鹰常常可以快速而精确地发现隐藏在两英尺深的雪下的猎物，此前科学家们还不知道它们是怎么做到的。另一个问题是：猫头鹰的脸为何这么扁这么大？当他们把这两个问题结合起来研究后，他们揭示了令人难以置信的答案。

根据加州大学河滨分校的一项最新研究，猫头鹰的一些身体特征，特别是翅膀和面部的部分，有助于它们纠正厚厚的雪造成的声音失真，使它们能够以惊人的精度找到在雪下移动的猎物。

当大多数猫头鹰直扑猎物时，这种猫头鹰会在目标区域上方盘旋，然后直接俯冲落下，伸出利爪，揪出猎物。领导这项研究的生物学家克里斯托弗·克拉克（ChristopherClark）表示：“这不是唯一一种以这种方式捕猎的鸟类，但在某些方面，它们是最极端的，因为它们能在积雪下找到猎物，这个物种雪地狩猎专家。”

克拉克和他的团队今年在加拿大马尼托巴省的森林中进行了一系列实验，以更好地理解猫头鹰的精确性，尽管雪非常厚而且猎物发出的声音很小。他们的观察结果记录在《皇家学会学报》B版的一篇新论文中。

一项关键发现与猫头鹰宽阔的圆盘状脸有关，猫头鹰用它像雷达一样寻找食物。它们耳朵的肉质部分的工作方式与面部特征相同，羽毛下面的一个开口向耳朵传递声音，而耳朵位于面部中央附近。克拉克说：“这类似于狗可以转动耳朵来调节声音接收的方式，猫头鹰也可以做同样的事情。”

较大的面盘对低频声音更敏感，大灰鸮（大灰猫头鹰）拥有所有鸟类中最大的面部圆盘，是为捕猎田鼠而生的，田鼠是它们的首选食物。田鼠常常被误认为是老鼠，它们的声音很高，但是在积雪覆盖下会消失。然而，它们的挖掘和咀嚼声能直接投射到猫头鹰的面部雷达上。

为了证明雪是如何影响田鼠的声音的，研究人员在猫头鹰狩猎时创造的洞旁边挖掘。在这些洞里，他们放置了播放各种声音的扬声器，高频白噪声，以及低频穴居田鼠的挖掘和咀嚼的录音。一个由多个麦克风组成的声学摄像机捕捉了来自六个不同深度的雪堆发出的声音。分析表明，低频噪声传播效果最好，只有3千赫兹或更低的声音通过20英寸厚的雪层传播，所有高频声音消失。

“低频声音穿过雪地这一事实解释了这个物种的面部圆盘，因为它们有着如此大的圆盘，低频声波的接收能力更好。”该小组的声学实验还表明，雪会使田鼠的声音发生弯曲，从而形成“声学海市蜃楼”，这可能会导致猫头鹰误入歧途。通过在猎物的正上方停留片刻，猫头鹰可以快速纠正了雪对声音的扭曲。

克拉克说：“声音从头顶传播的距离更短，声音从那个地方传播的雪也更少。这绝对有助于猫头鹰在需要的地方着陆。”大灰鸮的翅膀似乎也能减弱飞行的声音，这可能会让它们集中注意力于田鼠发出的声音。在所有猫头鹰中，这种猫头鹰是飞行中最安静的鸟类之一，因为长而有流苏的翅膀上覆盖着厚厚的绒毛，这些翅膀的消音特性在狩猎的悬停阶段可能特别有用。

克拉克说：“在20世纪40年代到60年代之间，飞机发出的噪音急剧下降，这得益于发动机的升级设计。但是飞机发出的噪音对人类来说仍然很大，而且从那个时候起，飞机的噪音没有再下降过，研究这些猫头鹰的翅膀功能有助于启发新型飞机和无人机，更大限度地减少噪音。”

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