紅丹頂鶴 為何死也站立著?
對大多數人來說,長時間維持單腳站立絕對不是件容易的事情,為了要讓身體維持平衡,我們總會不斷地使用肌肉來微調單腳站立的姿勢,但是對紅鶴來說,這似乎一點也不成問題。
粉紅色的單腳站立生物
除了超級顯眼的桃紅色,紅鶴能長時間單腳站立可說是牠的一大特色,許多學者都想多了解紅鶴為什麼要單腳站立,牠又是怎麼辦到的。
站立的時候不用任何肌肉
5 月 24 日,一份投書在《生物學報》的研究發現,其實紅鶴在單腳站立時不用使用任何肌肉,換句話說,就算牠已經死掉了,也一樣能以單腳站立的方式把身體支撐起來。
研究發現紅鶴在單腳站立時,其實沒有用到任何肌肉的力量。這讓紅鶴就算已經死去,都還是有辦法站起來。
分析兩隻過世的紅鶴
來自喬治亞理工學院的張楊惠教授與埃默里大學的李那庭教授都是研究神經力學的專家,兩人為了解讓紅鶴單腳站立的運作機制,透過動物園取得兩隻剛被安樂死的紅鶴。
第一隻解剖後沒有斬獲
他們本來預期會在紅鶴的腿部找到穩定關節的機制,卻在解剖其中一隻紅鶴後什麼都沒找到。
兩人膠著了好一陣子後,李那庭突然想到:有沒有辦法只抓紅鶴的腿,就能把整隻紅鶴立起來呢?
展現了驚人的穩定性
於是張楊惠照做了。出乎他們預料的是,整隻紅鶴就這樣被直挺挺地抬了起來,而且不論他們把這隻單腳站立的紅鶴向前或向後傾,紅鶴直立的身軀都呈現「驚人的穩定性」,好似這隻紅鶴只是睡著了。
對於紅鶴為什麼要單腳站立,有研究指出紅鶴這麼做是想保存體溫,也有研究認為是要節省體力。
不用肌肉就可以撐起身體
當然,這隻紅鶴毫無疑問已經死透,因此兩人認為這代表紅鶴在單腳站立的時候,並不需要依靠任何的肌肉活動,而是用被動的方式來支撐起整個身體。
得到「啊哈」的一刻
這就是那種你會有『啊哈!』的時刻,知道你找到了什麼特別的東西,張楊惠說:「我們本來沒有預期牠可以維持穩定,但牠真的就做到了。
如果一隻死掉的紅鶴做得到,那活著的紅鶴大概也做得到。
被動地在支撐身體
兩人把這個現象稱為「被動引力的支撐機制」(passive gravitational stay mechanism),這個名稱是相對於需要主動使用肌肉,好支撐身體重量的情況。
研究也圖解了紅鶴的站立方式。可以看到紅鶴的膝蓋其實是藏在羽毛底下的,而一般人以為是膝蓋的地方,其實是紅鶴的腳踝。研究相信紅鶴是靠著體重和地面反作用力相抵,進而以被動的方式達成平衡。
除了解剖紅鶴。研究團隊透過讓小紅鶴站在力板上,藉此準確地記錄下小紅鶴在單腳站立時的任何細微晃動。
一隻腳比較穩定
此外,兩人還試著要讓死掉的紅鶴夠能夠用兩腳站立,卻發現怎麼樣都沒辦法讓牠像用一隻腳站立來的穩定。
「反直覺」的發現
對此,張楊惠指出一切都顯得非常反直覺,他說:我們通常會認為單腳站立非常困難,而且一般得花更多力氣來克服困難的事情。
睡覺時的身體最穩定
其實在研究這兩隻紅鶴之前,兩人已經實際觀測了 8 隻活的小紅鶴。
當時他們發現單腳站立的紅鶴在休息、睡覺時雖然用到比較少的肌肉,卻是身體最穩固的時候,相較來說,當單腳站立的牠們有任何動作時,身體反而會開始擺動──這樣的現象也與他們發現的被動引力的支撐機制一致。
照片剛好拍到了數隻準備起飛的紅鶴。張楊惠相信對單腳站立的研究,將有助於應用在設計機械腳或是義肢。
不過張楊惠承認,他們其實還不清楚紅鶴究竟是身體的那個地方,讓這種被動的支撐機製得以運作起來,他們接下來也會進行更多的解剖與分析。
是為了省力才單腳站嗎?
至於紅鶴到底為什麼要用單腳站立,根據這次的研究結果,自然讓人覺得紅鶴是為了省下更多力氣,然而,先前提出「紅鶴保暖說」的聖約翰大學教授安德森(Matt Anderson)則抱持不同看法。
也有可能是為了保暖
安德森認為如果省力說真的成立,那代表紅鶴會一直都維持在單腳站立的狀態才對——但是紅鶴只有待在水裡、天氣比較冷的時候才會這麼做,因此,安德森認為比起節省力氣,紅鶴單腳站立應該是為了保暖才說得通。
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