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2019-06-26
更新時(shí)間:2024-03-22 09:08作者:小樂(lè)
資料來(lái)源:中小企業(yè)技術(shù)故事
無(wú)論是現(xiàn)實(shí)中還是童話故事中,啄木鳥一直以“森林衛(wèi)士”的形象出現(xiàn)。啄木鳥對(duì)于“治療樹木的病害”也有一種天生的固執(zhí)。一棵樹被一只北美黑啄木鳥剖開內(nèi)臟,英年早逝,使這種鳥成為啄木鳥界“庸醫(yī)”的典型例子。北美黑啄木鳥
“鳥舍”的倒塌不僅質(zhì)疑其“醫(yī)術(shù)不高”,也因此次對(duì)樹木的破壞而挑戰(zhàn)其“森林衛(wèi)士”的標(biāo)簽。如果你認(rèn)為這種鳥對(duì)樹木的破壞只是一個(gè)例外,那么下面這些專門在樹上鉆洞的啄木鳥的“杰作”就有點(diǎn)難以觀看了。
在北美西南海岸的橡樹林或松樹林中,您可能會(huì)遇到一些被毀壞的樹木。它們的樹干和樹枝上布滿了密密麻麻的孔洞。乍一看,它們就像是被害蟲入侵的痕跡。如果你能忍受這種強(qiáng)烈的恐懼,仔細(xì)觀察,你會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)小洞里似乎都藏著一顆橡子。這是橡木啄木鳥(Melanerpes formicivorus)的杰作。橡木啄木鳥的杰作
橡木啄木鳥每年秋天和冬天都會(huì)采集橡子,為過(guò)冬和繁殖做準(zhǔn)備。它們不是簡(jiǎn)單地挖一個(gè)洞來(lái)存放橡子,而是在樹干上挖一個(gè)又一個(gè)的小洞,把收集來(lái)的橡子一一嵌入里面,所以這種樹就叫它們。糧倉(cāng)樹。
橡樹啄木鳥更喜歡將橡子儲(chǔ)存在針葉樹中,因?yàn)獒樔~樹的樹皮較軟。存儲(chǔ)孔的直徑通常為0.5 英寸(1.3 厘米),深為1.5 英寸(3.8 厘米)。將橡子放入孔中,底面朝外,當(dāng)橡子干燥并收縮時(shí),橡木啄木鳥會(huì)將它們移入較小的孔中。橡木啄木鳥和它的橡子
當(dāng)然,這個(gè)大工程不是一只鳥就能完成的。橡樹啄木鳥經(jīng)常群居,一起儲(chǔ)藏橡子。一個(gè)團(tuán)體的所有成員都會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)收集橡子。在這項(xiàng)合作中,一棵糧倉(cāng)樹可能有多達(dá)50,000 個(gè)孔。到了秋天和冬天,每個(gè)洞都會(huì)長(zhǎng)出一顆橡子。兒子。儲(chǔ)存橡子的數(shù)量和質(zhì)量直接影響橡木啄木鳥群體的大小和組成,以及繁殖和生存。
可見(jiàn),橡樹啄木鳥有自己獨(dú)特的生存智慧,但選作糧倉(cāng)的樹卻會(huì)遭殃。 —— 這似乎是啄木鳥破壞樹木的直接證據(jù)。
然而,橡樹啄木鳥并不是唯一如此熱衷于“挖洞”的鳥類。另一種被稱為“森林吸血鬼”的啄木鳥也擅長(zhǎng)在健康的樹木上挖洞。吸汁啄木鳥是一種非常特殊的啄木鳥。它們一般靠吸食含糖樹汁為生,含糖量較多的樺樹和楓樹成為它們的主要獵物。吸汁啄木鳥及其杰作
吸汁啄木鳥所吃的汁液位于樹木的韌皮部。當(dāng)它們?cè)跇涓缮献某鲆粋€(gè)小洞后,樹會(huì)采取類似于“結(jié)痂”的步驟來(lái)修復(fù)它。吸汁啄木鳥會(huì)在原來(lái)的洞旁邊挖另一個(gè)洞,兩個(gè)洞之間的距離約為0.25英寸至0.375英寸(約0.64厘米至0.95厘米)。結(jié)果,洞越來(lái)越多,樹被毀了。
此外,從受損區(qū)域滲出的汁液會(huì)吸引一些昆蟲,在繁殖季節(jié),吸汁啄木鳥會(huì)吃掉這些昆蟲并喂給幼鳥。當(dāng)樹上的洞繞著樹轉(zhuǎn)一圈時(shí),樹就會(huì)死亡,因?yàn)闃溆脕?lái)輸送養(yǎng)分的管道和屏障被損壞。
這兩種啄木鳥似乎打破了我們對(duì)啄木鳥的一般認(rèn)知,但是你聽說(shuō)過(guò)啄木鳥會(huì)在其他小鳥的大腦上打洞嗎?希拉啄木鳥(Melanerpes uropygialis) 給啄木鳥的形象帶來(lái)了血腥的扭曲。科學(xué)家曾經(jīng)拍攝到吉拉啄木鳥啄食小鳥大腦的視頻,這可以說(shuō)是啄木鳥領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)。吉拉啄木鳥趁母親不在時(shí)吃掉幼鳥的大腦
在搞清楚啄木鳥是否惡意破壞樹木之前,我們先來(lái)看看啄木鳥為何擁有如此強(qiáng)大的打洞能力。啄木鳥喙的力量無(wú)疑是強(qiáng)大的,否則它們不可能在樹干上挖洞捕捉昆蟲、儲(chǔ)存食物、吸取樹汁,甚至吸食小鳥的大腦。
啄木鳥挖洞時(shí),頭部撞擊木頭后0.5-1 毫秒內(nèi)停止移動(dòng)。加速度可達(dá)1000g,啄木鳥平均每天啄木頭12000次。不僅僅是我們,科學(xué)家們也很好奇為什么啄木鳥可以如此瘋狂地啄木頭而不會(huì)遭受腦震蕩。高速攝像機(jī)拍攝到一只啄木鳥正在啄樹。
首先,啄木鳥有特殊的頭骨結(jié)構(gòu)。它們的頭骨很厚,具有海綿狀、分層的骨骼結(jié)構(gòu)。蛛網(wǎng)膜下腔極小,幾乎沒(méi)有腦脊液,從而避免了啄木過(guò)程中腦脊液慣性帶來(lái)的各種問(wèn)題。同時(shí)大腦小而光滑,增加了與頭骨的接觸面積。
當(dāng)啄木鳥撞擊樹木時(shí),它的喙幾乎垂直地撞擊樹木,這樣喙就不會(huì)因?yàn)閭?cè)向力而折斷。但它的啄位置是不斷變化的,這就保證了它的大腦與頭骨碰撞的點(diǎn)不斷變化,從而避免了一個(gè)點(diǎn)不斷受力的情況。
科學(xué)家還研究了啄木鳥頭骨和喙的微觀組成。微型計(jì)算機(jī)斷層掃描的掃描數(shù)據(jù)顯示,啄木鳥的頭骨具有更多的板狀小梁和更大的厚度。單個(gè)小梁的數(shù)量更多和間距更近可能會(huì)減少啄木過(guò)程中的頭骨變形,并減少啄木過(guò)程中大腦所受的力。相比之下,喙中的骨小梁更薄,可以產(chǎn)生更大的變形,以分散對(duì)大腦的沖擊力。
除此之外,最神奇的還是它的舌頭。啄木鳥的舌頭很長(zhǎng),可以伸出的部分甚至比自己的身體還要長(zhǎng)。同時(shí),舌尖上還有許多倒刺。這種舌頭結(jié)構(gòu)使啄木鳥更容易將舌頭伸入洞中,牢牢地鉤住獵物。僅就其長(zhǎng)度而言并沒(méi)有什么特別之處。最重要的是它的舌頭包裹著頭骨。因?yàn)樯囝^本身具有極好的韌性,所以它對(duì)大腦起到了減震器的作用。
啄木鳥的舌頭
除了這些基本的硬件設(shè)施之外,啄木鳥還有一項(xiàng)大多數(shù)鳥類所不具備的特殊技能,那就是在筆直的樹干上站立的能力。一般鳥類的腳趾都是三趾向前,一趾向后;而啄木鳥有兩個(gè)腳趾向前,兩個(gè)腳趾向后。它們非常粗短而有力,爪子彎曲而鋒利,這有助于它們抓住直立的樹干。烏鴉(左)和啄木鳥(右)腳趾的比較
另外,它的尾巴也很特別。它的尾羽末端特別平坦,而且尾羽堅(jiān)硬,富有彈性。因此,當(dāng)腳趾抓住樹干時(shí),可以將尾羽斜撐在凹凸不平的樹干上,以保持整個(gè)身體的平衡,防止身體向下摔倒。
那么回到最初的問(wèn)題,擁有這種挖洞這種先天優(yōu)勢(shì)的啄木鳥真的會(huì)傷害樹木嗎?
橡木啄木鳥雖然有挖洞儲(chǔ)存食物的行為,但它們主要以死樹作為食物倉(cāng)庫(kù),所以選擇活樹的概率很小。但如果他被選中并死去怎么辦?不必要。當(dāng)橡木啄木鳥挖洞時(shí),很少會(huì)損壞樹的木質(zhì)部和更深的形成層中的導(dǎo)管。它只作用于樹木的表面,不會(huì)對(duì)樹木造成太大的傷害。木本植物莖的結(jié)構(gòu)
有趣的是,橡木啄木鳥還會(huì)在柵欄、電話桿、建筑物甚至汽車散熱器上鉆洞來(lái)儲(chǔ)存橡子。他們?cè)?jīng)在加州中部的一個(gè)無(wú)線天線中藏了橡子,當(dāng)工人們打開天線上的一個(gè)隔間時(shí),大約有300磅的橡子掉了出來(lái)??梢?jiàn)它們不僅“毀樹”,還損害人類財(cái)產(chǎn),因此一度被視為“害鳥”。橡木啄木鳥損壞門框
也不是所有的橡木啄木鳥都有這種習(xí)慣。在某些地區(qū),橡樹啄木鳥將橡子儲(chǔ)存在樹皮的天然孔洞和裂縫中。如果它們儲(chǔ)備的食物被吃掉,它們就會(huì)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方,一些亞利桑那橡木啄木鳥甚至飛往墨西哥過(guò)冬。
此外,橡樹啄木鳥不僅以橡子為食,它們是完全的雜食性鳥類。昆蟲、松子和草籽都在他們的菜單上。橡子是它們儲(chǔ)存的主要食物,但它們也收集和儲(chǔ)存其他食物,如松子。
吸汁啄木鳥確實(shí)對(duì)樹木具有破壞性。它會(huì)損壞樹中輸送養(yǎng)分的導(dǎo)管和篩管。嚴(yán)重時(shí),樹會(huì)因缺乏養(yǎng)分而死亡。但有研究表明,啄木鳥的密集取食行為會(huì)導(dǎo)致小樹死亡,但對(duì)于大樹來(lái)說(shuō),只有連續(xù)使用三四年才會(huì)死亡。
啄木鳥的吸汁行為也有利于蜂鳥。蜂鳥在花朵盛開之前抵達(dá)佛蒙特州,因此它們依靠吸汁蟲挖的洞來(lái)維持生命。蜂鳥通過(guò)吸汁啄木鳥挖的洞吃樹汁
至于希拉啄木鳥以小鳥的大腦為食,科學(xué)家推測(cè)可能只是為了解渴。由于吉拉啄木鳥主要分布在北美和中美洲的干旱和半干旱地區(qū),水資源稀缺。當(dāng)然也不排除單純想吃肉的可能。
有人說(shuō)啄木鳥的“鳥類身份”崩潰了,“森林醫(yī)生”的標(biāo)簽過(guò)分美化了它們的行為;有些人甚至說(shuō)它們應(yīng)該被歸類為害鳥。然而,“益鳥”和“害鳥”只是人們的一廂情愿。利益和危害是基于人類利益的。
世界上大約有217 種啄木鳥,包括那些看起來(lái)會(huì)破壞樹木的啄木鳥,如橡木啄木鳥和吸汁啄木鳥,以及其他實(shí)際上捕食隱藏在樹木中的害蟲的啄木鳥,如斑點(diǎn)啄木鳥和黑啄木鳥。據(jù)統(tǒng)計(jì),在13.3公頃的森林里,一對(duì)啄木鳥一個(gè)冬天就能吃掉90%以上的害蟲。
然而,啄木鳥也會(huì)在活樹的樹干上筑巢。如果它們?cè)诓东C時(shí)用力過(guò)大,也會(huì)出現(xiàn)像本文開頭的北美黑啄木鳥將樹“掏出內(nèi)臟”那樣的極端情況。
啄木鳥并沒(méi)有進(jìn)化出這樣的結(jié)構(gòu)來(lái)尋找食物以成為“醫(yī)生”。相反,它們可能是為了捕捉食物而做了一件好事,然后被人類貼上了“森林醫(yī)生”的標(biāo)簽。每種生物都有自己的生存策略和生態(tài)價(jià)值。
橡子啄木鳥概述。關(guān)于鳥類的一切。
橡子啄木鳥。維基百科。
食蟻獸黑蛇?;馂?zāi)影響信息系統(tǒng)(FEIS)。
橡子啄木鳥在一棵樹上囤積了數(shù)千個(gè)橡子。陶陶·福爾摩斯。 2016年5月16日
啄木鳥和吸汁鳥。馬里蘭大學(xué)。
如果你是一只小鴿子,這只啄木鳥會(huì)鉆進(jìn)你的頭骨并吃掉你的大腦。賈森·比特爾。 2017年1月4日。
為什么啄木鳥不會(huì)受到腦震蕩。生命科學(xué)。 2012年4月10日。
盧山、倪一坤、劉曉宇、王超、牛旭峰、王麗珍、范宇波。啄木鳥頭部抗沖擊的生物學(xué)機(jī)制及應(yīng)用[J].中國(guó)科學(xué):生命科學(xué), 2013, 43(08):626-630.
來(lái)認(rèn)識(shí)一下天線上長(zhǎng)滿橡子的鳥吧。國(guó)家地理。 2015.11.13 編輯:陳曉琪審稿:朱麗