为什么有些动物是圆脸?猫头鹰为啥长了个“猫头”?

百科   2024-12-18 18:05   北京  

在这个世界上,有些动物因为拥有类似人类婴儿的圆形头部、圆脸和大眼睛,受到了人们的喜爱和关注。



其中,猫科动物和鸮形目

(也就是猫头鹰)

是典型的例子

不过你有没有想到过

它们的圆形的头部是怎么来的?

猫头鹰为什么长了个“猫头”?



首先,猫科动物的圆脸看着短,但是要论长度很可能不算短脸。例如不少狮和虎的头骨长度都超过30厘米,甚至更大。这长度比看着脸长的狐狸长了不少,也比同样看着脸圆而短小的人类要长。


而猫科动物之所以看起来是大圆脸,还是因为它们短粗的吻部以及脸部的颧骨部分。后者准确来说是颧弓,颧弓比较宽且附着有不少肌肉。附着的肌肉在外界看来,正好构成了它们的大圆脸和粗嘴巴。


猫科动物花豹Panthera pardus的头骨,吻部显得短

图源animal.memozee.com


圆脸的小个子猫科动物,豹猫

拍摄于国家动物博物馆


为什么有这样的脸和嘴巴呢?因为短粗的吻部有利于猫科动物在独自狩猎的时候,让嘴前端作为一个省力杠杆,提供嘴前端更强的咬合力。



咬合力到了,猫科动物嘴前端的犬齿就会释放强大的力量,以此断开对方的颈椎或者更好地锁喉。


此外,它们附着在颧弓上面的肌肉——颞肌。颞肌可以在猫科动物咬猎物的时候,提供力量来做到在咬合的瞬间秒杀猎物,附着较多的颞肌有利于猎杀猎物。


猫科的狮子头骨模型,拍摄于上海自然博物馆

黄色部分是颧弓和犬齿


现在的猫科动物具有短而粗壮的脸庞,是为了单兵作战,为了鲜味肉食猎杀而生存,但是它们的老祖宗可不是这样!


猫科动物老祖宗—早期食肉形类(Carnivoramorpha)成员,具有相对细长的嘴巴,身体的模样有些像果子狸。


放错图了...


早期的食肉形类,图源a-z-animals.com


捕食小动物的它们有相对长的嘴巴,嘴巴后端还有较多臼齿和前臼齿。它们的一部分后代走上了更为依赖食肉、瞬杀狩猎的演化道路,这就是猫科动物,它们的嘴巴变得短粗了一些,嘴巴后端牙齿数目减少了很多,仅剩下三十颗左右牙齿。


这些早期食肉形类成员,除了化作猫科外,也有的演化为一些不那么追求瞬杀猎物,又不全吃肉食的食肉目动物,比如荤素搭配着吃的果子狸和棕熊,喜欢持续攻击大型猎物、偶尔吃点水果的灰狼(Canis lupus)


灰狼和沙狐的长头骨,绿色部分是为它们嘴巴后端臼齿和前臼齿大致位置,拍摄于天津自然博物馆


嘴巴较长的棕熊,拍摄于北京动物园


这些动物就在演化中保持着相对长的嘴巴,长嘴巴可以让口腔后端容纳不同形状的牙齿,方便自己处理多样的食物,比如更多的臼齿和前臼齿用来放在最后段,磨碎吃进嘴里的水果,或者啃吃剩的骨头——臼齿减少的猫科就难以做到这一点。


食肉目动物里面的食蟹海豹(Lobodon carcinophagus),更是把嘴巴后面的牙齿演化成了筛子一样的形状,用于过滤海水,让小小的磷虾留在自己嘴巴里面。


食蟹海豹的牙齿,他吃下带着小动物的水合上嘴时候,牙缝会让水出去留下食物,图源coolantarctica.com


注:除了狮,雄性猎豹等少数以外,现存的猫科主要独自狩猎,当然也有小规模合作的情况。美洲豹在捕猎时候喜欢咬猎物脑壳。


猫头鹰“猫头”的秘密


猫头鹰圆脸的原因可就不是因为饱满的肌肉了,而是身上羽毛填充的结果。


如果有人把猫头鹰的羽毛理光,就会发现有点像秃了毛的鸡。如果看到淋湿了水的猫头鹰,也会发现猫头鹰的羽毛收缩起来,大脸会瞬间变小。


所以说,看着脸大身体圆胖的猫头鹰其实是虚胖,厚实的大量羽毛甚至还能遮住猫头鹰的腿部,这就导致猫头鹰腿部虽然不短却容易被看成小短腿。


猫头鹰腿其实不短,图源scienceabc.com


那猫头鹰脸上长这么多羽毛是干什么用的呢?


2022年根据大灰鸮这种猫头鹰的相关研究,学界发现它们身上羽毛形成的大脸盘有利于声音的传播,方便它们听见猎物的声音。


羽毛在它们的脸上排列出放射状的面盘,可以聚拢声波来放大声音,找到黑夜静悄悄中偷吃东西的老鼠。而它们大脑里面负责听觉的区域也更为发达,自身羽毛结构有利于进行悄无声息的飞行,以此兼容这一身“耳听八方”的配置。



图为大灰鸮,图源365daysofbirds.com


当然,也有一些猫头鹰没有太大的脸盘,例如北鹰鸮(Ninox japonica)这些猫头鹰就不那么依赖耳朵,而是主要依靠视力。


它们比起那些大脸盘的猫头鹰看着也更有点“鹰”的模样。这些“鹰”模样的猫头鹰当中也有不走晚间出行“传统”路线的,白天也出来活动。


事实上,猫头鹰大家族在四五多千万年前的时代也是走白天出行的路线的,和今天多数老鹰一模一样,欧洲大陆和美国怀俄明州等地的化石就是证明。


这些早期猫头鹰爪子也同今天夜行的猫头鹰形态差距很大,反倒是类似于老鹰的爪子。只不过后来的演化过程中,很多猫头鹰放弃了白昼的厮杀,转而选择了在晚上苏醒,开启月夜下的猎杀,爪子的形态也改变了。


有时候白天也“出门”的短耳鸮

拍摄于国家动物博物馆


在美国发现的早期猫头鹰骨骼化石,图源newsroom.taylorandfrancisgroup.com


注:有少数猫头鹰白天也会活动,这些白天出来的猫头鹰眼睛虹膜颜色比较浅。例如短耳鸮,北极的雪鸮也是一个典型的例子,常见的纵纹腹小鸮会在清晨黄昏出来抓老鼠。


纵纹腹小鸮标本,拍摄于国家动物博物馆


其他大脸动物


有圆脸的动物并非只有猫科动物和各种猫头鹰,另外一些动物也演化出了圆脸,比如说雄性的红毛猩猩(Pongo)。相比于女同胞,公的红毛猩猩体重更大且有一张“大脸”。


这背后是大量肌肉脂肪在支撑。大脸下面是巨大的喉囊(pendulous laryngeal sacs),这个喉囊是便于它们唱情歌的利器。


大脸庞下面的喉囊会唱歌,也会发出声音。以此告诉其他的雄性红毛猩猩切勿靠近自己。如果两个公猩猩都喜欢上了一个对象,那就只有死斗一场了。


大脸的雄性红毛猩猩,拍摄于天津动物园


小脸的雌性红毛猩猩,拍摄于天津动物园


我们熟悉的国宝大熊猫也是圆脸且具有短的吻部,脸上附着有大量用于咬的肌肉,但是它们的圆脸和短小的吻部主要不是用来对付肉类,而是咬断坚硬的竹子。



大熊猫头骨,拍摄于西宁野生动物园


狗其实是灰狼的亚种,当然很多品种的狗,例如小个子的约克夏犬,北京犬,法国斗牛犬等,相比于野生亲族面目全非——它们的口鼻部分变得很短,看着也是短圆脸。这当然不是为了加强咬合力,而是人为一代又一代选育的结果。


这样的选育也给狗的健康带来不少麻烦,例如口鼻部分变短带来了鼻腔也变短,这就导致呼吸道的相关疾病成了这些品种狗的心腹大患,也缩短了它们的平均寿命。


短小脸部的家犬,拍摄于天津市


圆脸法国斗牛犬,图源bulldogs.netlify.app


所以,动物演化的“大圆脸”还真不是同样的原因,这背后也藏着关于生物演化的绝佳秘密。



END



参考文献


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  19. 公众号动物博览科普文章 猫脸圆,狗脸长,竟是因捕猎习性不同?

  20. 《大猫和它们的化石亲戚》

  21. 维基百科参考内容






作者:大清神龙

责编:董小娴

审核:刘鲲 李培元



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