鳥有聽力嗎？ 好像沒見到過鳥耳朵 ？

來自一個求知的少先隊員

首先說明一點：鳥類並非沒有耳朵，只是不同於哺乳動物，鳥類沒有外耳廓而已。

哺乳動物的外耳廓可以有效地幫助它們判斷聲源的高度。但是鳥類也可以察覺到聲音是來自其自身上方、同一高度或下方位置。它們是怎麼做到的呢？

天生沒耳廓

想像一下這個畫面：春暖花開，萬物復甦，又到了動物們示愛求偶的季節……兩隻畫眉正在高歌示愛，拚命爭奪一隻雌畫眉的注意力。對於雌畫眉而言，要想篩選出優秀的追求者，前提是你要知道追求者在哪兒。

由於鳥類沒有外耳廓，人們一直認為鳥類無法辨別聲源的高度。但是雌畫眉鳥依然能成功定位其追求者，即便追求者位於她的上方。我們知道，哺乳動物在垂直面內定位聲源，很大程度上要依靠其耳廓。當聲波傳至其耳廓的不同位置時，會發生吸收、反射或衍射，從而影響到進入耳朵的聲音頻譜。哺乳動物的聽覺就是利用這些信息來判斷聲源的高度的。但是沒有耳廓的鳥類是如何察覺到這些不同的呢？

整個頭部代替了耳廓的作用

科學家們研究了烏鴉、鴨子和雞共三種鳥類，發現鳥類完全能分辨來自不同仰角的聲源。看起來是鳥類那近似橢圓形的腦袋幫了大忙！整個頭部能像外耳廓一樣幫助傳遞聲波。

「我們在鳥的鼓膜處測量了來自不同仰角的音量大小，」研究人員稱。測試中，與聲源同側的鼓膜處，無論聲源高度高低，音量大小都基本一致。而位於頭部另一側的鼓膜，卻能精確地分辨出聲源的高度，因為在這裡不同高度的聲音的音量也不同了！

不同的音量判斷不同的聲源

之所以能分辨出聲源的高度，還要歸功於鳥類頭部的形狀。根據聲波傳送至頭部的具體位置的不同，聲波也會被反射、吸收或者衍射。通過對比兩側耳朵處音量的差別（Interaural Intensity Difference，IID），鳥類的大腦就能判斷出聲音是來自它們的上方還是下方了。

「鳥類就是這樣判斷側面的聲音是從哪裡來的，比如是從和眼睛一邊高的高度傳來的，」研究人員還強調。「這個系統還相當的精確，鳥類能判斷這個聲音是來自仰角30°，還是俯角30°。」

聽覺和視覺強強聯合

為什麼鳥類在垂直面能形成定位能力呢？大部分鳥類的眼睛位於頭部兩側，相當於擁有了360°的視野範圍。由於鳥類有了判斷聲源高度的能力，再結合聽覺與視覺的信息便能有效地躲避捕獵者了。

然而，捕獵者卻採取了不同的定位策略，比如穀倉貓頭鷹，這是一種習慣於夜間捕食，像人類一樣雙眼長在頭部前方的猛禽。它臉部周圍的羽毛可以像外耳廓一樣聚攏聲波。而且研究也表明，相較於其他鳥類，貓頭鷹對前方發出的聲音更加敏感。此外，還有的捕獵者，比如長尾林鴞（xiao），更是擁有左右不對稱的耳朵，其雙耳耳道的高度和方向都不一樣，聲音到達雙耳的時間和強弱自然會有細微的差別。因此即使在黑暗環境，不依靠視覺，長尾林鴞也能捕獲獵物。

但是說道聲音到達雙耳的時間差（Interaural Time Difference，ITD），這個判斷線索鳥類真的用得上嗎？

人類倒是經常會利用聲音達到雙耳的時間差來判斷聲源位置（當然也是在相對低頻的情況下）。但是，鳥類、青蛙還有蜥蜴啥的，它們雙耳之間的距離如此之短，還能用時間差來判斷么？慕尼黑大學的一組由Leo van Hemmen領導的研究團隊，於2016年1月，發現了這些動物的兩個鼓膜間有一個連接腔，動物的內部聲波與外部聲波正是在此處疊加。並且，研究人員建立了腔體的數學模型，解釋了動物如何利用內耳（即腔體）中產生的新信號定位聲源。

頭部隧道

聽音辨位可是動物界生存的必備技能。哺乳動物，比如人類就可以通過雙耳時間差判斷聲音的方向。可惜的是，一些爬行類動物和鳥類並沒有這個選項，因為它們雙耳間的距離實在是太小了，至多幾厘米。因而時間差就小到大腦無法捕捉。為了彌補這個先天的不足，這些動物進化出了一種雖然簡單，但卻十分奏效的系統：連接兩耳鼓膜的充氣腔體。

這個腔體，直接貫穿頭部，連接兩處的鼓膜（科學家稱其為「內部耦合耳」）。這個頭部中的「隧道」很容易觀察到，如果你向壁虎一側的耳朵打光，那麼光就會從另一側耳朵射出來。

不同於人類，這類動物不僅接收外部的信號，而是接收外部聲波與內部耦合腔產生的內部聲波的疊加信號。科學家發現，這類動物正是利用這個疊加信號來定位聲源的。不過耦合腔里究竟發生了什麼一直都不得而知。

通用模擬模型

如今，慕尼黑大學的科研人員們已經建立了通用的數學模擬模型，用於描述聲波在耦合腔中的傳播情況，以及如何以此為線索判斷聲音位置。這個模型適用於所有擁有此類聽力系統的動物，無論它腦袋中的腔體具體長什麼形狀。科研人員難掩興奮：「我們現在終於知道腔體里發生了什麼，也可以解釋和預測各類動物的實驗結果了。」現在已知超過15000種擁有內部耦合耳的動物了，數量超過陸棲脊椎動物數量的一半。

內外聲波齊奏鳴

通過這個模型，研究團隊發現動物們利用這個腔體進化出兩套不同的聽音方法。不同的聲音頻率範圍，自有不同的解決辦法！這次科研人員是以壁虎，蜥蜴等爬行類動物為對象進行模擬的。

結果為：

1. 當聲音頻率小於鼓膜的基頻時，疊加信號的時間差將被放大最高達5倍，足以用於定位聲源。
2. 當聲音頻率高於鼓膜的基頻時，疊加信號的幅度（比如音量）差也將由腔體傳送至鼓膜。

實際上，對人耳空間定位的研究表明：人類也是通過神經系統對比聲源到達兩耳之間的時間差（ITD）和強度差（IID），分析判斷聲源的方向。且在低頻情況下，人類也主要是依靠ITD進行聽音定位；在高頻情況下，則主要依靠IID進行定位。對比人耳空間定位的研究結果不難發現，鳥類、青蛙、蜥蜴等動物也是利用相同的原理，只不過根據自身的身體結構特徵，在自然進化的過程中對聽力系統做了進一步的改進。。

編譯繪圖/lulu

參考文獻：Sciencedaily；A.?P. Vedurmudi, J. Goulet, J. Christensen-Dalsgaard,B.?A. Young, R. Williams, J.?L. van Hemmen. How InternallyCoupled Ears Generate Temporal and Amplitude Cues for Sound Localization. Physical Review Letters, 2016; 116 (2)DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.028101

如果鳥沒有聽力，麻雀就不會被你叫一聲嚇跑，雞就不會被你叫一聲就過來吃食，鸚鵡更不會學你說話。

據說跳蚤也有耳朵。一個科學家研究跳蚤的耳朵在哪兒——外觀上看不到——他把跳蚤的前腿揪下來，對跳蚤說：跳！跳蚤就跳起來了。然後他又揪下跳蚤的後腿，說：跳！跳蚤沒有跳起來。他喊了好幾聲，跳蚤都不跳。於是科學家在實驗報告上寫道：跳蚤的耳朵長在它的後腿上。

樓主，拔了毛的雞總見過吧？超市冰櫃里就有。

如果你稍微仔細的觀察一下，就可以發現雞頭兩側有兩個孔，那就是耳朵。它被羽毛蓋住了，生前看起來不明顯，拔掉毛就很明顯了。

圖片來自網路，侵刪。

有聽力。雞就是一種鳥，你見過或養過雞嗎？你發出聲音，雞會偏過頭對著你聽，雞沒有招風耳，只能側對著聲源才能聽到。你吃過雞頭吧，就知道雞的耳朵長的樣子。

有聽力，

比如鳥在飛，

你發出聲音可以看到它們有反應～