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鳥的感官:當一隻鳥是什麼感覺?
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內容簡介

◆入圍皇家學會科學圖書獎 ◆全國最受歡迎科普網站泛科學Pansci.tw 2014年5月選書 ◆英國獨立報2012自然類年度好書 ◆英國衛報2012自然歷史類年度好書 ◆「英國鳥類」雜誌暨英國鳥類學信託組織2012年度鳥類書籍 ◆Amazon當月最佳書籍/讀者四顆半星好評 ◆「英國鳥類」雜誌暨英國鳥類學信託組織2009年度最佳鳥類書籍《鳥類的智慧》作者全新力作 到底,當一隻鳥是什麼感覺呢? 為了理解鳥類有哪些感覺,人類除了依賴想像,更透過顯微鏡、聲波儀、核磁共振等技術和研究方法,一步步解開疑惑。身為資深鳥類行為生態學家的柏克海德,結合行為生態學、生理學、神經科學、感覺生物學等,於書中依序解釋鳥類的視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺、磁覺及情感,詳實而淺白的描述鳥類用來解讀環境與彼此互動的感官;搭配凡赫魯所繪製的精細插畫,種種局部特寫更展現出鳥類感官的奧妙。 ◎紅鸛如何不用眼睛看,就能感覺到幾百公里外的落雨? ◎牛文鳥是唯一能感受性高潮的鳥類? ◎候鳥遷徙時之所以不會迷路,是因為牠們的體內有羅盤? ◎美洲隼能在十八公尺外就偵測到兩毫米大小的昆蟲,牠是怎麼辦到的? 書中各式各樣的鳥類研究與豐富的野外調查經驗,將讓你彷彿跟隨作者親臨野地,一同觀察近在眼前的鳥兒,並了解鳥類究竟如何感知世界。 【深度導讀】 ◎丁宗蘇(臺大森林環境暨資源學系副教授) 【專文推薦】 ◎王誠之(台灣野望自然傳播學社秘書長) 【各界好評讚譽】 「身為一位熱愛賞鳥的人,常常著迷於鳥類美妙的身影與有趣的行為生態,鳥類的確具備了許多我們人類所沒有的「超能力」,然而隱藏在這些超能力背後的生理機制在這本書中,為我們做了詳細的解析。本書將鳥類感官及行為的描述,由傳統莊周夢蝶浪漫式想像似的哲學思考,轉而以解剖、生理等現代科學實證,再配合行為的觀察,以及生態與演化理論做出描述與探討,值得有興趣於鳥類行為的人士細細研讀。」 ──方偉宏(台大醫技系副教授、中華鳥會常務理事) 「在無法完全理解「人」這種生物的現今,就是會有好奇的人,窮極畢生,想去知道當一隻「鳥」是甚麼感覺。柏克海德就是屬於這類怪人,他將長期投身野外,追逐稀有野鳥的豐富觀察經驗,反覆印證古今鳥學大師(鳥人)奧杜邦、達爾文、華萊士……等人的學理,深切描述鳥類的生存之道──感官,探究這些無法以生理解剖學解釋的行為。  作者以說書人的嫻熟本事,詮釋鳥類生態奧祕,立論嚴謹,文筆生動引人,是兼具自然科學與歷史,易讀的一本知識好書。」 ──何華仁(資深鳥人、生態藝術家) 「大自然中各個物種的生理與生態學,永遠充滿著趣味性與知識性,其中野鳥的感官世界更是令人著迷。這是一本值得推薦的好書,除了滿足愛鳥人的知識需求之外,也讓我們能在輕鬆的閱讀中,了解鳥類學研究的嚴謹過程與歷史。尤其是這本書的每一張插圖,都是鳥人們心儀的收藏對象。」 ──阮錦松(社團法人台北市野鳥學會理事長) 「大部分的鳥類擁有在天空自在翱翔的本事,是一部設計完美精巧的飛翔機器。一隻小麻雀視網膜上單位面積的視覺細胞是人類的兩倍,更遑論超過人類五倍以上的猛禽,它們可以在千里迢迢之外就將敵人或獵物看得清清楚楚!許多小鳥的高頻聲音,也是遠遠超過人類可以察覺的聲頻之外。然而許多人或許不知道,除了銳利的視覺與聽覺外,某一些鳥類的嗅覺、味覺與觸覺也為了適應所生活的棲息環境與覓食需求而特別發達,奇異鳥可以聞出土壤深層的蚯蚓,禿鷹可以在百里高空上聞到森林底層的一塊腐肉。且鳥類在遷徙時,會以日出日落為座標、星象為導引,或感應到地磁,也是令人嘖嘖稱奇!看一本開心的書,讓你看到鳥類的各種感官樣貌,讓你不再以為人類是最偉大的啊!」 ──袁孝維(臺大森林環境暨資源學系系主任、教授) 「揣摩野生動物在畫境裡的行為反應,一直是我繪圖構思的重要過程,而這本書著實深化了我對動物感官的認知。本書作者極為博學多聞,我特別喜愛其援引許多自然科學家第一手的觀察論述,這些充滿智慧靈光的片段,就好比野生動物畫家的速寫稿,彌足珍貴。作者以行為演化學的專業,透過精彩有趣的故事,為我們解讀、演繹艱澀的感覺生物學研究。不僅揭露了鳥類奇妙的感官世界,那些科學假說的發想與驗證,同樣令人拍案叫絕。」 ──陳一銘(生態畫家、野生動物研究者) 「鷹和隼的眼力可以從很遠的地方鎖定獵物,貓頭鷹可以用聽力就知道在樹葉下老鼠的精確位置,這些猛禽是怎麼做到的?眼睛和耳朵等器官有什麼特殊的構造,得以讓它們在感官世界的軍備競賽中存活下來?博學的作者引用實驗與觀察的結果,對於鳥類的諸多問題提供令人信服的答案,也讓我們在野外觀察的時候,增添更多瞭解與樂趣。」 ──陳恩理(台灣猛禽研究會理事長) 「「子非魚,安知魚之樂?」從古至今,不論文學詩詞、繪本故事或是科學研究,在出發點上都是以人為立基點去設前提、做比較。但是由於人與其他動物原本就有許多不同,理當對各種事物有不同的看法聽法嗅法……《鳥的感官》用流暢的筆觸、淺顯的寫法,跟我們分享了前人如何嘗試錯誤,或是憑藉機緣發現鳥類的各種感官與人類之間的異同。對鳥類研究者來說,這是一本很棒的參考書;對想要走這行的新進們來說,這是本充滿可研究題材的寶庫。對其他朋友來說,這則是本提供茶餘飯後哈拉的雜學百科。它的有趣程度,把書翻開便知。絕不誆你。」 ──張東君(科普作家) 「這是一本非常值得看的好書,任何讀者看了都會有所收穫,對鳥類認識與欣賞的深度也會因此提高好幾個層次。作者是國際知名的鳥類學家,他以簡單生動的文筆帶領讀者認識鳥類感官世界的多樣與奇妙,不但回顧了過去對不同鳥類感官的主要認知與摸索,也介紹了近年新的研究發現及當前的瞭解。更重要的,這本書的主題雖然是鳥類,其中介紹的研究與思考過程很有啟發性,絕對可以延伸到其他生物以及和生物演化相關的議題,建議生物系的學生必讀。」 ──劉小如(前中研院生物多樣性研究中心研究員) 「本書作者以其豐厚的鳥類科學研究史及專業經驗,提供了觀察鳥類生態一個好玩又特殊的思維:以鳥為本,這在嚴謹的科學研究中實屬異類,然而卻也無法否認作者的確為鳥類研究的科學領域開了扇天窗。內文以淺顯易懂的文字像說故事般,搭配詳實精細插畫,讓我們從分子生物技術、研究方法、思考方向得以對鳥類世界有了全新的視野。科學需要勇於想像,從百年前達爾文的「天擇」到作者最感興趣的「交配後性擇」,動物科學研究的洞見似乎在同屬水瓶座的兩人間互相輝映著。」 ──蔡錦文(鳥類插畫家) 「讀來使人渾然忘我,每翻一頁,幾乎都令人嘖嘖稱奇作者的觀察或他披露的真相。 ──帕克(《每日電訊報》) 「讓人耳目一新的鳥類指南……作者對鳥類的了解超乎常人,告訴我們的事實和洞察力令人咋舌。引人入勝的內容令人欣喜,得以一窺前所未見的廣大領域,還有更多謎團待人發掘。」 ──哈特(《周日泰晤士報》) 「最新的科學發現齊聚一堂,囊括飛禽的視覺、聽覺、觸覺、味覺和嗅覺,以及人類無法擁有的感覺……無論你自認多有智慧,拿起《鳥的感官》,仍會學到新知。」 ──麥卡錫(《獨立報》) 「這本書太棒了,內容非常豐富,除了鳥類的感覺外,也告訴我們:和這些美妙的生物共存要負什麼樣的責任,又會得到什麼樣的回報。」 ──惠特利(《衛報》) 出類拔萃……就像掀開了頭蓋骨,把內容物攪得美味爽口:讀過這本書以後,肯定會覺得知識無涯,並體會到科學帶來的感受……此書充滿魅力,讓我們更加了解熟悉的事物,感受到生命的曇花一現,更加認識周圍的鳥兒以及廣大世界。 ──迪(《觀察家報》) 對鳥類的頌揚值得一讀。 ──《紐約時報》 雖然本書主題對愛鳥人士來說特別有吸引力(還有那些嚮往成為鳥類學家的人),但如果你很好奇生物如何用自己的身體來塑造體驗,《鳥的感官》絕對能吸引你。 ──麥爾坎 沒有一本書能像柏克海德的大作《鳥的感官》一樣,讓我這麼想向大家介紹地球上這些披著羽毛的生物……你一定會看得目不轉睛。 ──溫特(《周日快報》) 已經很久沒有讀到這麼一本關於鳥的好書了……絕對要放在隨手就能拿到的地方! ──好書指南(二○一三年四月) 本書值得推薦。目標清楚,知識廣博,引導讀者馬上發現和了解當一隻鳥是什麼感覺,而且趣味性十足。 ──威爾斯頓(《倫敦博物學家》雜誌) 柏克海德用這本書證實了他的英文寫作能力,堪稱全世界最傑出的鳥類科學作家──起碼在我心中他是第一名……他訴說科學故事的天賦得天獨厚,外行人也會聽得津津有味。前一本書《鳥類的智慧》訴說了從亞里斯多德到今日的鳥類研究,也是引人注目的作品。 ──弗雷澤(《坎培拉時報》) 二○一二年最有潛力的野生動物叢書就屬這本了。除了文筆流暢,內容也很吸引人……少有科學家能像柏克海德這樣,真能讓非科學家的讀者深深著迷。除了專家,他的書絕對也是一般讀者睡前的好讀物。 ──庫桑斯(《BBC野生動物》雜誌) 柏克海德的文筆搭配他的洞察力和體驗,實在滋味無窮……思維細膩、研究透徹、寫作方式充滿吸引力……也提到了性事,唯一能到達高潮的鳥類:牛文鳥。閱讀過程極為享受,既迷人又充滿趣味。 ──康迪利夫(《新科學》雜誌) 振翅高飛,內容之奇,無人能出其右,熱衷歷史,對最新的研究也有廣博的領會,在尋找答案的過程中揭露了鳥類卓越的生活……他的想法、眼光和心思都擺對了地方:正如他承認了,他很容易「與鳥兒墮入愛河」。 ──哈克斯利(《雪梨晨鋒報》) 不論翻到那一頁,就連最老練的業餘觀鳥人都會讀到從沒看過的東西、學習到更多新知識。太好看了,令人愛不釋手,看得欲罷不能!最棒的是柏克海德的解釋簡單清楚,讓所有人都能了解科學知識。 ──戴維(Amazon.UK) 鳥類感覺系統的研究已經有幾十種驚人的發現,而這本讀來愉快的書除了介紹清楚,也充滿趣味。作者的科學志業大半投注在他熱愛的鳥兒身上,更非比尋常的則是他出眾的科學寫作能力。他再度展現出強烈的求知慾和對自然史的熱愛,並不需要犧牲科學和學問的品質。成果非常吸引人,融合了來自世界各地的小故事、鮮為人知的科學史以及專家對當前知識的解讀。 ──愛德金斯雷根(《泰晤士報高等教育特刊》) 非常流暢好讀……討論到情緒時,柏克海德寫得太棒了!他抬高了鳥兒的身分,卻不流於被情感支配和擬人化,而我覺得最值得注目的地方則是他投身鑽研真正的謎團……凡赫魯的插圖一流,更豐富了本書的內容,很久沒看到這麼好的書了。 ──梅里特(《賞鳥》雜誌) 這位行為生態學家的專長在於精子研究和飛鳥交配;觸覺一章不計較禮節,幾乎都在討論鳥類的性行為。雖然我們永遠不知道當一隻鳥是什麼感覺,柏克海德仍帶領我們去體會牠們如何感受這個世界。 ──沃克(《自然》雜誌) 鳥類怎麼體驗活著的感受?鳥類行為學家和科學歷史學者柏克海德為我們揭開謎題,深入討論各種鳥類的體驗,展現出牠們獨特的生理構造如何提供了人類沒有的感覺能力:能看到紫外線、能夠用回聲定位,以及遷徙時能感覺到磁力等。柏克海德的機智和奇才可媲美艾登堡爵士(《大衛艾登堡的鳥類世界》作者),告訴我們從過去幾百年來到現在這個由新科技開展了感覺知識的黃金時代,科學家是如何發現當一隻鳥具備了什麼樣的意義。無畏於鳥類無窮無盡的多樣性,柏克海德探索形形色色的實況──從「國王企鵝潛入漆黑的南極海域」到「感覺到幾百公里外看不見的雨水即將降下的紅鸛」,還有「知更鳥能聽見蚯蚓細小短毛刷到洞穴側邊時發出的聲音」,以及其他幾十種令人驚嘆的鳥類。 ──Amazon當月精選,二○一二年四月

目錄

目次

推薦序 王誠之
深入導讀 丁宗蘇


第一章 視覺
第二章 聽覺
第三章 觸覺
第四章 味覺
第五章 嗅覺
第六章 磁覺
第七章 情感
後記

注解
詞彙表
中英對照表
罕見字發音表

內文試閱


  

第一章 視覺

  
  隼的感官世界跟我們不一樣,也異於蝙蝠或熊蜂。牠們高速運轉的感官和神經系統,讓牠們擁有極快的反應能力。對牠們來說,世界運轉的速度是人類的十倍。
  麥克唐納,二○○六年,《隼》,Reaktion Books出版社
  
  有一次我跟我媽聊起,我們家的狗看得見和看不見的東西。不知道是聽說的,還是從書上看來的,我告訴媽媽,狗只能看到黑色跟白色。媽媽聽了不怎麼相信。「怎麼可能知道?」她說,「我們又不能透過狗的眼睛看世界,誰能證明啊?」
  
  事實上有好幾種方法可以確認狗、鳥或甚至任何一種生物能看到什麼,比方說,檢驗眼睛的結構並和其他物種比較,或做行為測驗。從前,鷹獵人就曾無意間做過這一類的測驗,但不是用隼,而是用伯勞鳥。
  
  這種優雅的小鳥並非如眾人想像是用來吸引猛禽,而是用來提早通知鷹獵人有猛禽接近了。伯勞鳥的視覺完美到令人讚嘆,能提早偵測和宣告空中有猛禽,而人類肉眼要過一會兒才能辨別1。
  
  「優雅的小鳥」是指灰伯勞,而鷹獵人捕捉野隼的方法則非常精巧,工具包括供鷹獵人藏身的草皮屋、吸引野隼前來的「鳥媒」活隼、木製隼、活的鴿子,還有最關鍵的灰伯勞(又叫屠夫鳥),拴在牠自己的迷你草皮屋外面。
  
  鷹獵人兼鳥類學家哈汀曾於一八七七年十月間,在荷蘭的法爾肯斯瓦德附近看到這個方法,該處向來就是捕捉過境隼的地點。下面是他的敘述:
  
  我們在小屋裡坐下,填滿了菸斗……突然,有一隻伯勞鳥吸引了我們的注意。牠發出連串警戒聲,似乎心神不寧,之後見牠朝某個方向蹲伏……牠從鳥屋屋頂跳下,準備藏身其中。鷹獵人說空中有猛禽2出現了。
  
  他們密切注意,耐心等待,結果是隻鵟,鷹獵人不感興趣。但是稍後:
  
  看!屠夫鳥又對準了某個方向。一定有什麼鳥在空中。牠叫個不停,從棲木上跳下來……我們看著牠面對的方向,聚精會神,卻什麼也看不見。「你們一會兒就會看到了,」鷹獵人說:「屠夫鳥看得比我們遠多了。」果然,兩三分鐘後,在遼闊平原遠方的地平線上,出現了一個黑點,比雲雀大不了多少。真是一隻隼3。
  
  猛禽接近時,鷹獵人可以根據伯勞鳥焦躁的狀態來分辨是哪一種猛禽。更值得注意的是,伯勞的行為也能告訴鷹獵人猛禽接近的方式:快速或緩慢,高空或貼地。伯勞鳥是鷹獵人非常珍貴的資產,牠們待在鷹獵人提供的小草皮屋裡非常安全,不會被猛禽攻擊。
  
  其他的捕捉法用伯勞鳥當成鳥媒,藉由猛禽非凡的視力,把牠們當成可能的獵物。我們用「鷹眼」來描述目光銳利,證明我們早就知道隼和其他猛禽的視覺超乎尋常4。
  
  隼的視力這麼好,是因為每隻眼後方各有兩個視覺作用點,稱為中央窩,反觀人類只有一個。中央窩是眼睛後方視網膜上凹下去的小洞,該處沒有血管(因為血管會妨礙影像的清晰度),而且光感受器(偵測光線的細胞)最為密集。因此,視網膜的中央窩是影像最清楚的地方。隼的視力卓絕,便要歸功於兩個中央窩。
  
  到目前為止,所有曾被研究過的鳥種大約半數跟人類一樣只有一個中央窩,那伯勞呢?有一個還兩個?我詢問專門研究鳥類視覺的學界同僚,沒有人知道。但有人告訴我去哪裡找答案,他說:「去查一查伍德的《眼底》。」我當然知道這本一九七一年出版、標題費解的書,不過我從未仔細研讀。伍德的《眼底》是透過驗光配鏡師的檢眼鏡,來查看研究鳥類的視網膜。所以那保證讓這本書絕對不會暢銷的標題,就是指眼睛的後方了。
  
  我早就非常景仰伍德(一八五六至一九四二)。從一九○四年到一九二五年,伍德在伊利諾大學擔任眼科教授,可說是當時最負盛名的眼睛專家,他同時也對鳥類、相關書籍和鳥類學史相當著迷。舉例來說,他發現十三世紀神聖羅馬帝國皇帝腓特烈二世所寫的鷹獵術(和鳥類學)手稿極為重要,因此去了梵蒂岡圖書館,‘將之翻譯後出版,讓更多人能讀到這份極為罕見的手稿。他也發現了威勞比和雷合著的《鳥類學》(一六七八)有本獨一無二的手工彩繪版,便購入收藏在他的私人圖書館裡。一六八○年代,雷把這本書呈給當時英國皇家學會的主席佩皮斯。伍德另一項重大的成就則是編著了《脊椎動物學文獻導論》,這本廣受重視的參考書列出了當時已知所有一九三一年前出版的動物學(包括鳥類)書籍,我也有一本,且常常翻閱。
  
  伍德的《眼底》全名是《鳥的眼底》。他寫這本書,是因為他相信若能更進一步了解鳥類優越的視力,就能更明白人類視覺的生物學和病理學原理。實在是神來一筆,他竟想到利用平時檢查人類視網膜的設備來看鳥的視網膜,並敘述了許多現存鳥種的眼睛,將其分門別類。他對這方面的知識獨到,據說只要看視網膜的影像,就能分辨出是哪一種鳥5!
  
  撰寫《鳥類的智慧》(二○○九年)時,我到蒙特婁麥基爾大學拜訪,在主要收藏鳥類學文獻的布萊克伍德圖書館裡找資料,那是我第一次有機會翻閱伍德的《眼底》。為了向妻子致意,伍德把他個人豐厚的藏書都捐給了母校。我和同事蒙哥馬利一同前往,主要是想翻閱佩皮斯的那本《鳥類學》。在那兒的時候,圖書館員麥克琳問我要不要看一下《眼底》,但我拒絕了。現在想想實在很愚蠢,我拒絕的理由是因為書名連聽都聽不懂,而且還有那麼多更有趣的舊書吸引了我的注意力。
  
  就算我當時翻了《眼底》,也不太可能記得住伍德的調查裡是否包括伯勞,等到需要看這本書的時候,我才發現在英國的圖書館裡很難找到。最後我終於找到了一本,在「加州伯勞(現稱呆頭伯勞)」的條目下,伍德寫道:「這種鳥的眼底有兩個黃斑部。」換句話說,沒錯,呆頭伯勞的眼睛後方(眼底)有兩個中央窩(黃斑部)*。太好了!正符合我的預期,也如伍德所說:「有兩個中央窩的鳥類視力特別好。6」
  
  人類的眼睛向來是情人、藝術家和醫生著迷的對象。古希臘人切開了眼睛,卻找不出運作的方法,不知道視覺到底是眼睛接收光線還是發出光線所引起的。西元前二世紀時,負責診治羅馬競技鬥士的醫生蓋倫,對眼睛解剖結構的描述在西方一直是金科玉律,直到文藝復興時期才有了轉變。當時,十三、十四世紀的伊斯蘭手稿被翻譯引介,因而激發歐洲人重拾對自然世界的興趣,包括對視覺現在的好奇與探討。博學的德國學者克卜勒(一五七一至一六三○)與其他人率先提出視覺理論,後來則陸續由牛頓、笛卡兒和許多人詳細闡述。一六八四年,顯微鏡學的先驅雷文霍克在觀察視網膜時,第一次瞥見我們現在所知的感光細胞,也就是桿狀細胞和錐狀細胞。兩百年後,卡哈爾(一八五二至一九三四)用更精良的顯微鏡觀察,並將不同類型的細胞染上不同的顏色(很聰明的方法),提供了詳盡到令人讚嘆的描述和精緻的圖解,說明了各種動物(包括鳥類)的視網膜細胞如何連結到大腦。
  
  在《物種起源》中,達爾文認為脊椎動物的眼睛是「極度完美且複雜的器官」。就某種意義來說,眼睛是自然選擇的一件判例。基督教哲學家培里在著作《自然神學》(一八○二)中,將眼睛作為造物主智慧的例證。培里聲稱,只有神才能創造出如此完美匹配其目的的器官,並稱之為「治療無神論的方法」。達爾文在劍橋念大學時,受的是神學訓練(信不信由你),準備未來加入教會擔任神職人員。那時他很喜歡讀培里的書。然而如他後來所說,在他發現自然選擇以前,他認為培里對自然世界的看法(基本上都和適應有關)全都看起來很有道理。然而,要解釋自然世界的完美,他發現自然選擇提供的解釋比神或自然神學更令人信服,這大大扭轉了我們對自然的認識。
  
  培里信奉創造論,也擁戴「智慧設計論」,他的論點主要認為半隻眼睛毫無用處,因此自然選擇不可能創造出一隻眼睛來。對培里和創造論的信徒來說,眼睛必須要發育完全才有用途,唯一的方法便是透過上帝的創造。
  
  這種想法的瑕疵早被多次揭穿,但一九九四年,兩名瑞典科學家尼爾森和皮爾格用很聰明的方法重建眼睛的演化過程,一舉暴露了上述說法的弱點。單從一層感光細胞開始,他們證實每一代的視覺都改善了百分之一的話,不到五十萬年,就可以產生跟人類或鳥類一樣精密的眼睛──從地球生物的歷史來看,五十萬年並不算長。這個演化模型不僅告訴我們半隻眼睛(或不到半隻)比沒有眼睛更好;也證明了視覺的演化並不比培里一幫人所相信的那麼複雜(或那麼不真實)7。
  
  讀了更多跟鳥類視力相關的文章後,有個很特別的句子一再出現:由眼睛引導的翅膀,表示鳥兒不過就是視力卓絕的飛行機器。過了一會兒,每次讀到這句子,我就有點惱怒,因為這句話暗示鳥類只有視覺一種感覺:但我們後面會看到,事實就是事實。這個說法來自一本講脊椎動物視覺的書,一九四三年由法國眼科專家侯雄杜維尼奧(一八六三至一九五二)出版,他認為這句話抓住了生而為鳥的本質。
  
  早在侯雄杜維尼奧之前,寫過鳥類相關書籍的人幾乎都會提到牠們出色的視力。比方說,偉大的法國博物學家布豐伯爵在一七九○年代討論鳥類的感覺時,曾說:「我們發現拿鳥類和四足動物比較時,一般來說鳥兒的視力範圍更寬廣、更敏銳、更準確、更清楚」,還有「在空中迅速飛過的鳥兒,其視覺必定比在空中慢吞吞畫大波浪的同類看得更清楚」,後者指的是飛行速度較慢、路線較曲折、呈現波浪狀的鳥種8。然後,到了十九世紀初,鳥類學家倫尼寫道:「我們不只一次看到魚鷹從兩三百英尺的高度朝著不怎麼大的魚兒猛衝下來,隔了這樣的距離,人很難看到這麼大的魚」,以及「銀喉長尾山雀在樹枝間急速掠過,在非常平滑的樹皮上找到牠偏好的食物,而人的肉眼什麼也看不見,不過用顯微鏡的話可以偵測到昆蟲。9」以此類推,常有人觀測到美洲隼可以在十八公尺以外的地方偵測到兩毫米長的昆蟲10。不確定換算成人類視力的話等於什麼,但我檢查過了,沒錯,我完全看不到在十八公尺外的兩毫米大小的昆蟲,事實上就算走到四公尺內的地方也看不到,由此可證美洲隼令人驚異的高超視力。
  
  在斯科默島研究博士論文要探討的崖海鴉時,我在幾個繁殖聚落建造了掩蔽帳,以便近距離觀察牠們的行為。我最喜歡的一處在島的北邊,手腳並用爬過一段艱苦的路途,就可以坐在離一群崖海鴉只有幾公尺的地方。在這塊懸崖邊,有大約二十對崖海鴉正在繁殖下一代,一窩只有一個蛋,孵蛋時有些崖海鴉會面對著大海。在這麼靠近鳥兒的地方,我覺得自己都快變成聚落的一份子,也很熟悉牠們的種種動作和叫聲。有一次,正在孵蛋的崖海鴉突然站起來,開始發出歡迎的叫聲,但我卻不見其伴侶的蹤影。這樣的行為頗令人迷惘,似乎完全不符現實。看看海上,看到了不比水滴大的一團黑色,一隻崖海鴉正朝著聚落飛來。我在一旁觀看,懸崖上的崖海鴉叫個不停,然後真讓我驚訝透頂,那飛來的鳥兒颼地收起翅膀,停在懸崖上這隻崖海鴉旁邊。兩隻鳥兒繼續彼此問候,熱情顯而易見。那隻蹲在窩裡的崖海鴉顯然不只看得見,同時也認得出來海上幾百公尺外的伴侶,這實在讓我難以置信11。
  
  要如何從科學的角度來確認鳥類的視力有多好?有兩個方法:一是比較牠們和其他脊椎動物的眼睛結構,二是設計出行為測驗,證實鳥兒能看得多遠多清楚。
  
  從文藝復興時代以來,對人類視覺有興趣的學者研究了鳥類和其他動物的眼睛,過了一段時間後,一個想法逐漸成形。不難想到,和人類視覺有關的知識造成了嚴重的偏見。和哺乳類比起來,鳥類的眼睛相對來說很大。簡單說,眼睛愈大,視力愈好,飛行時要避免碰撞,要捕捉移動迅速或偽裝起來的獵物,一定要有出色的視力。然而,鳥類的眼睛會騙人,實際上的大小比看起來還大。(因發現血液循環而聞名的)哈維在十七世紀中期曾說,鳥類的眼睛「表面上看起來很小,因為除了瞳孔外,全部被皮膚和羽毛蓋住。12」
  
  跟很多器官一樣,大型鳥的眼睛一般來說也比小型鳥更大,這是理所當然的。最小的眼睛是蜂鳥的眼睛,最大的則是鴕鳥的眼睛。研究眼睛的人將從角膜和水晶體中心到眼睛後方視網膜的距離(眼睛的直徑)當成眼睛大小的測量方法。鴕鳥的眼睛直徑五十毫米,是人類眼睛(二十四毫米)的兩倍多。事實上,考慮到眼睛跟體型之間的比例,鳥類的眼睛幾乎是大多數哺乳類動物的兩倍大13。
  
  腓特烈二世的觀察力敏銳,在鷹獵術手稿中,他曾有這樣的評論:「有些鳥的眼睛和身體比起來算大,有些很小,有些則算中等。14」就絕對大小來說,鴕鳥的眼睛或許最大,但計入體型的話,其實比我們預期的小。就體型比例而言,眼睛最大的是鵰、隼和貓頭鷹。白尾海鵰的眼睛直徑為四十六毫米,跟鴕鳥差不多(鴕鳥體重則是白尾海鵰的十八倍)。另一方面,鷸鴕的眼睛尺寸很小(直徑八毫米),占體型的比例也非常小。來看看鷸鴕的眼睛到底有多小,澳洲的褐刺嘴鶯(體重只有六公克)眼睛直徑為六毫米。如果鷸鴕的眼睛和體重(大約兩三公斤)符合一般的比例,那鷸鴕的眼睛直徑應該有三十八毫米(高爾夫球的大小),但實際上差距甚大。鷸鴕的眼睛被描述為「退化到鳥類眼睛所能退化到的極限」15。
  
  眼睛的大小很重要,正因為眼睛愈大,視網膜上的影像愈大。拿十二吋的電視跟三十六吋的螢幕來比較就知道了。眼睛更大的話,光感受器也更多,就像更大的電視螢幕有更多的像素,因此影像也更清晰。
  
  天剛破曉便開始活動的日行性鳥類眼睛,比太陽晒屁股了才活動的鳥類更大。夜間覓食的涉禽眼睛相對來說比較大,貓頭鷹和其他夜行性鳥類也是。然而,鷸鴕則是夜行性鳥類中的例外,就像住在永恆黑暗洞穴中的魚類跟兩棲類一樣,似乎差不多放棄了視覺,而其他的感覺則更強化了。
  
  澳洲的楔尾鵰眼睛奇大無比,本身就大,跟別的鳥比也很大,因此視力居目前所有動物之冠。鵰的目光銳利,或許也能讓其他鳥兒受益,但眼睛很重,結構中滿是液體,愈大的話愈不適合飛行。從飛禽的構造來說,體重分布的方式會對飛行造成干擾。如果頭很重,就不適合飛行,因此眼睛的大小就有了上限。飛行以及對大眼睛的需求,可能正是鳥類沒有牙齒、改由腹部重心處的砂囊來磨碎食物的原因(砂囊是鳥類充滿肌肉的強壯胃臟)。
  
  對早期的研究人員來說,視覺有許多難解之謎。有一個謎團是,即使我們有兩隻眼睛,為什麼只會看到單一的影像?歸根結底,不管用哪一隻眼睛,都能清楚看見東西,但兩隻眼睛都睜開了,還是只看到一個影像。
  
  笛卡兒提出了另一個謎題,他注意到,在公牛眼睛後面(也就是在視網膜上)開一個方形的洞,在洞上放一張紙,透過眼睛投射在紙張上的影像會顛倒。那麼,為什麼我們看到的影像都是正的?
  
  德漢在一七一三年的著作中寫到眼睛,他提出下面的難題:
  
  壯麗的景觀和其他呈現在眼睛前的物體,都清清楚楚畫在視網膜上,並非直立,而是因著光學定律反過來了……那麼現在的問題是,眼睛怎麼能看到直立的物體?
  
  他說愛爾蘭哲學家莫里紐克斯(一六五六至一六九八)提出了答案:「眼睛只是器官,只是工具,是靈魂透過眼睛來看見。16」
  
  如果我們認定「靈魂」就是大腦,或認同眼睛只是「工具」,那莫里紐克斯說得沒錯。這些東西確實由大腦來整理,只「看見」單一的「直立」影像。我們會訓練自己「反轉」視網膜上反過來的影像,令人驚嘆。一九六一年,在一項知名的實驗中,慕恩博士戴了反轉影像的眼鏡,能顛倒世界。一開始他覺得暈頭轉向,但戴了八天後,慕恩博士習慣了,又再度「看見」方向正常的世界。為了證實結果,他出門騎摩托車開飛機兜風,都平安無事。蒙恩的實驗方法很極端,卻提供了無法反駁的證據,我們用大腦「看」,而不是眼睛17。
  
  雖然我們向來認為大腦這個器官很抽象(就是一團軟軟濕濕的組織),但最好把大腦看成精細的神經組織網路,延伸到全身上下。想一想神經系統是什麼樣子:大腦,從大腦發出的腦神經,脊髓,從脊髓兩側冒出的成對神經,分支再分支,變得愈來愈細,形成樹突狀,而每個末梢有各種的感覺受器。感覺受器、眼睛、耳朵、舌頭等部位收集的資訊,包括光線、聲波和味道,都轉換成常見的電子信號,沿著神經元進入大腦,在大腦中解譯。
  
  鴨子的眼睛在腦袋兩側,牠看到的影像是一個還兩個?灰林鴞的大眼睛跟我們一樣都朝著前方,跟我們一樣只看到一個影像嗎?英國伯明翰大學的馬丁花了多年的時間測量不同鳥種的三維視野,發現視野可以分為三大類。
  
  第一類為典型的鳥兒,例如黑鶇、鴝和鶯:部分的前方視野,以及絕佳的側向視野,但(跟我們一樣)看不到背後的東西。想不到的是,這一群的鳥兒幾乎都看不到自己的喙尖,但有足夠的雙眼視覺來餵食小鳥和築巢。
  
  第二類則包括鴨子和山鷸之類的鳥,眼睛在頭兩側比較高的地方。牠們看不太到前方的東西,大多數也不需要看到喙尖,因為進食時會仰賴其他的感覺,但牠們上方和後方則有全景視野,以便於偵查是否有敵人接近。耐人尋味的是,雙眼看到的東西幾乎不重疊,或許鳥兒會看見兩個分開的影像。
  
  第三類則是貓頭鷹之類、跟人類一樣雙眼向前的鳥。人類非常仰賴雙眼視覺來察覺深度和距離,因此會自動假設其他生物也以同樣的方式受惠。我們賦予貓頭鷹很重大的意義,或許正因為人類對雙眼視覺的依賴,而貓頭鷹能用兩隻眼睛看著我們的一雙眼睛。但外表會騙人,事實上貓頭鷹雙眼所構成的角度比外表看起來更大,所以牠們雙眼視覺的重疊比我們小得多。很多人認為,貓頭鷹適應了夜行生活後,雙眼才會向前,事實並非如此。很多貓頭鷹當然是夜行性動物,但具有第三類視野跟在黑暗中生活沒什麼太大的關係:油鴟和夜鷹屬夜行性,卻有第二類視野。貓頭鷹的眼睛為什麼朝前,馬丁有個很有趣的想法。他認為這是因為貓頭鷹為了在光線不足的時候飛行,所以需要很大的眼睛,再加上牠們需要很大的外耳孔(下一章會討論),頭顱上只剩朝前的地方可以放眼睛。「還有哪裡可以去呢?」他問。你可以從貓頭鷹的耳孔裡看到眼睛的後方,就說明了牠的頭上沒有地方可以同時放下眼睛和耳朵(還有大腦)18!
  

延伸內容


  

就像愛麗絲夢遊仙境一樣,其他生物的感官世界都是一個全新的夢幻世界

◎文/丁宗蘇(國立台灣大學森林環境暨資源學系副教授)
  
  當一隻鳥是怎樣的感覺呢?這有點像是莊子與惠子的濠梁之辯──子非鳥,安知鳥之感?以前人類對鳥類感官能力的認識,大都來自於觀察與猜想;了解很有限,也有很多錯誤。近幾百年來,科學家透過各式各樣的比較解剖、行為觀察、操作實驗、生理測量、化學分析、腦部掃描、定位追蹤等等方法,對於鳥類的感官能力有很多突破性認識。雖然還有很多謎團需要解開,近幾十年科學家已經大幅拓展這方面的知識。但是,很可惜的,這些新發現大多散見於各類的期刊論文及教科書中,很少有以通俗的方式來統整介紹鳥類的感官能力。本書的作者,柏克海德,本身就是一位傑出的鳥類學家。他寫的《鳥的感官》這本書,整合介紹鳥類的視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺、磁覺及情感,不只內容詳實正確、而且說故事的方式通俗有趣,是一本很棒的科普書。這本書非常適合喜愛鳥類的人,也很適合對生物有廣泛興趣的一般人或是科學家。即使是鳥類學家來讀這本書,都能獲得許多新的知識。例如,一種體型不大、看起來普通的紅嘴牛文鳥,竟然有假陰莖與性高潮,這話題聽起來就是很香辣刺激。但是作者以科學家的角度,第一手地報導這現象的來龍去脈與科學研究的探索過程,不僅說明自然現象,也能解釋現象背後的原因,還有展示出科學研究方法;讓大家讀起來不僅津津有味,也了解科學探索過程。有趣的話題、通俗流暢的敘事、嚴謹科學思考的展現,這些特質成就了這本難得的科普書籍。
  
  在各位讀者開始讀這本書之前,我提供大家幾點提醒與補充,希望能讓各位讀起來更加有趣。
  
  第一、鳥不是人,不要以人的角度來猜想鳥
  人類與鳥類的共同祖先,推測大約是在三億年前,也就是石炭紀(Carboniferous)就已經分支成不同的生物類群。換句話說,人類與鳥類已經分別演化了三億年之久,而且鳥類在近一億年又經歷了快速的輻射演化。人類與鳥類的感官能力無論在器官構造及生理特性上,自然可以有很大的差異。人類只能知道自己的感覺。透過溝通,人類也能知道其他人類的感覺,但是常常會有認知落差。在探討鳥類的感官能力時,千萬不要自動假設鳥類跟我們共有的感覺一模一樣。最好是將鳥類當成是一群外星人,牠們跟人類已經分別各自演化了三億年。這樣在了解這群生物的感官時,會有更寬廣的空間,來迎接差異所帶來的驚訝與喜悅。
  
  第二、一切都是為了求生存的演化考驗成果
  鳥類的很多感官能力,乍聽之下都很匪夷所思,他們為什麼會變成這樣呢? 把這些感官能力放到演化生物學的框架內,很多就可以獲得合理的解釋了。鳥類發展出這樣的感官能力,說穿了,是為了在特殊的環境壓力下存活、為了在多樣物種共域生存的態勢下獲得最大利益、還有為了在眾多同種鳥類的競爭下讓自己的基因大幅複製。例如,在茫茫大海上幾乎沒有任何地標,管鼻目的海鳥平常都很少靠近陸地;為了求生存,海鳥便發展出非常厲害的嗅覺,藉此在遠洋找到稀少的食物及遙遠的繁殖地故鄉。在如此狀況下,海鳥高超的嗅覺就會是非常合理且必要的。我們對這些鳥類感官能力的認識,如果能再延伸到功能型態學、生態學、動物行為學、演化生物學等等學門的相關議題,又可以獲得更大的領悟。例如,鳥類似乎都不怕辣,沒有辣味的感受器。這是因為鳥類大多是植物的種子傳播者,植物與鳥類是互利關係。植物讓種子或果實變辣,鳥類沒辣覺所以無所謂,但是這辣味就可以減少種子被會破壞種子的哺乳動物取食。鳥類不怕辣,就成了植物種子傳播機制的一個有趣環節了。這樣的延伸思考,作者有時限於篇幅並沒有大幅說明,讀者如果能自行推想,將可以獲得更大的收穫與樂趣。
  
  第三、沒有五項戰技皆強的鳥
  有些鳥類可以有二三項感官能力都很強。例如貓頭鷹視覺與聽覺都很敏銳,禿鷹視覺與嗅覺都很敏銳。但是,沒有鳥類可以專精多項感官能力。這是因為任何一項發達的感官能力,都需要投資很大的空間、物質、與能量來維持。除非是對生存或繁殖有很大幫助,鳥類維持太多敏銳的感官並不是符合經濟效率的投資。因此,在飛行、跑步、與潛水各方面,都有一些鳥種可以發揮很傑出的能力,但是沒有一種鳥類能在空中、陸地、水下都能擁有高超的行動能力。在視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺這五項感官能力上也是一樣,沒有鳥類能同時擁有很多項的敏銳感官能力。
  
  最後、我們對鳥類感官的了解還很有限
  人類對鳥類感官能力的認識,在過去幾十年有長足的進展,這本書也提供了很好的整理與更新。但是我們目前的了解老實說仍是相當有限,就像是探索新大陸一樣,還有太多謎團需要探討。未來在科學及技術的快速發展下,尤其在腦部掃描技術的發展下,針對鳥類的感官能力,相信我們會找出更多更有趣、更新奇、更驚人的發現。且讓我們拭目以待未來更多的成果。在等待的同時,也請迫不及待的讀者們,翻開下一頁,先來享受這本書所帶給我們的鳥類感官奇幻世界。

作者資料

柏克海德(Tim Birkhead)

英國皇家學會成員,任教雪菲爾大學(英國六大最佳研究型大學之一),專長行為及演化。五歲便開始觀察鳥類,對鳥類懷抱巨大的好奇心,曾到世界各地研究鳥類,累積豐富的野外調查經驗,深入了解鳥類。文章散見於《獨立報》、《新科學家雜誌》、《BBC野生動物雜誌》。著有《精子競爭演化史》、《大海雀群島》、《劍橋鳥類百科全書》(獲麥可文獎章)、《紅色金絲雀》(獲葛立模領事獎),以及《鳥類的智慧》(「英國鳥類雜誌暨英國鳥類學信託」選為「年度最佳鳥類書籍」)。 相關著作:《鳥的感官:當一隻鳥是什麼感覺?》

基本資料

作者:柏克海德(Tim Birkhead) 譯者:嚴麗娟 繪者:凡赫魯(Katrina van Grouw) 出版社:貓頭鷹出版社 書系:貓頭鷹書房 出版日期:2014-05-07 ISBN:9789862622070 城邦書號:YK1243C 規格:平裝 / 單色 / 304頁 / 14.8cm×21cm
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