猫头鹰无声的飞行，解释

几天前的一个晚上，我女儿在黄昏时分穿过森林时，大声嘘了一声，把我们拦住了。“。当我们停下来听的时候，她指着我们前面小径上的咕噜声-在那里，两只羽翼未丰的有条纹的猫头鹰栖息在木制栏杆上。当我们小心翼翼地走近时，先是一个，然后是另一个，轰隆隆地向上飞去。当它们缓慢而笨拙地拍打着附近的树枝时，它们仍然毛茸茸的翅膀的每一次拍打都像扇叶划破空气一样旋转。

用不了多久，这些毛茸茸的幼崽就会长成成年的羽毛，并获得世界各地许多猫头鹰共有的惊人能力：几乎无声地在树林中飞行。当大多数鸟类飞行时，翅膀拍打产生的空气湍流会产生声音，通常情况下，一只鸟越大、越快，它的飞行就越嘈杂。但不是猫头鹰。即使是像谷仓猫头鹰或大角猫头鹰这样的大型物种也可以几乎无声地飞行-这一特性长期以来一直让科学家们着迷。

“猫头鹰有一套独特的翅膀和羽毛特征，使它们能够减少运动诱导的声音，”加州大学河滨分校的研究生克里斯塔·勒·皮恩(Krista Le Piane)说。她最近在加拿大安大略省举行的动物行为学会(Animal Behavior Society)会议上展示了她关于无声猫头鹰飞行进化的研究成果。相对于它们的身体质量，它们有很大的翅膀，这使得它们的飞行速度异常缓慢-对于像谷仓猫头鹰这样的大型物种来说，速度慢到每小时两英里-几乎没有拍打的情况下无声滑翔。此外，它们羽毛的结构也起到了消音器的作用。机翼羽毛前缘上的梳状锯齿状锯齿可以打破通常会产生嗡嗡声的湍流空气。这些较小的气流被猫头鹰羽毛特有的天鹅绒般的质地和机翼后缘上的柔软流苏进一步抑制。这些结构共同简化了气流，吸收了产生的声音。

这种隔音结构并不是偶然进化出来的。静默飞行显然对许多猫头鹰的生存至关重要，有两个长期持有的假说试图解释这种能力。隐形狩猎假说认为，猫头鹰飞得听不见，所以猎物听不到它们来了，所以逃脱的时间更少。另一方面，猎物探测假说认为无声飞行有助于猫头鹰的听力和跟踪猎物。如果你正试着吃下一顿饭--就像一只老鼠或田鼠在黑暗中悄悄地沿着地面爬行--你不会希望你吵闹的翅膀拍打妨碍你自己的听力。

勒·皮恩正在研究这两种假设中的哪一种可以解释猫头鹰的无声飞行。她仔细研究了70种猫头鹰的羽毛和翅膀结构，并分析了它们的特征，说明了它们的进化关系和历史。对于每个物种，她都拍摄了猫头鹰最外面飞行羽毛上的尖端梳子，也就是隔音的锯齿状流苏。然后，在图像分析程序的帮助下，她测量了每把梳子的宽度和长度，以及其他特征。一般来说，梳子越宽，翅膀拍打时发出的声音就越小。

然后，她将羽毛结构与不同物种之间的饮食差异进行了比较，因为猫头鹰几乎存在于除南极洲以外的每一大洲，它们占据着一系列生态位，并以许多不同种类的猎物为食。在隐形狩猎假说下，“我们预计猫头鹰捕食听力好的有机体，就像哺乳动物一样，会增加与无声飞行相关的特征，”勒皮恩说。猫头鹰捕食听力不好的猎物，如昆虫，以及听不到它们接近的猎物，如鱼，应该减少有助于无声飞行的特征。

到目前为止，这就是她的发现：与吃其他类型猎物的猫头鹰相比，吃鱼的猫头鹰的梳子更窄-这意味着它们的羽毛噪音更小-安静。有些猫头鹰，如塔尼鱼猫头鹰和食虫穴居猫头鹰，几乎没有梳子。“我们还发现，与猫头鹰捕食昆虫相比，猫头鹰捕食哺乳动物的梳子宽度增加了(更安静)，”勒皮恩说。她认为，这些发现支持了隐形狩猎假说。

在猎物探测假说下，勒·皮恩预测，与白天活动的雪猫子和穴居猫头鹰等猫头鹰相比，在夜间狩猎的猫头鹰(听觉线索最重要)会有更多能消除噪音的羽毛结构。“这也是我们发现的，”她说，在夜间活动的猫头鹰和白天活动的猫头鹰中，梳子的宽度更大。

因此，这两个假设似乎都是正确的，这取决于猫头鹰。听力好的猫头鹰捕食猎物，夜间捕食的猫头鹰--或者两者兼而有之--它们的羽毛可以降低噪音。“我没想到这两个假说都能得到支持，”勒皮恩说。下一步，她将在今年夏天在英国伦敦附近的特林自然历史博物馆的鸟类学收藏品中测量更多的猫头鹰标本后，扩大她的分析范围。

至于那些快速成长的幼年条纹猫头鹰，我第二天晚上在森林里散步时，它们很可能会听到我的声音，但当它们拍打着翅膀穿过树林时，我可能听不到它们的声音。