得腦震蕩的啄木鳥不是好啄木鳥

方舟子

達(dá)爾文在《物種起源》中曾感嘆啄木鳥身體構(gòu)造的巧妙，他寫到：”啄木鳥攀登樹木并從樹皮的裂縫里捉捕蟲子，我們能夠舉出比這種適應(yīng)性更加動(dòng)人的例子嗎？”“啄木鳥的腳、尾、喙和舌是如此令人贊嘆地適應(yīng)了從樹皮之下捕捉蟲子，將這樣的構(gòu)造也僅僅歸于外部條件，則是十分荒謬的。”而實(shí)際上，啄木鳥的身體構(gòu)造比達(dá)爾文設(shè)想的甚至還要精巧得多，他沒有想到，啄木鳥的頭部和眼睛的構(gòu)造同樣令人贊嘆地適應(yīng)了從樹皮之下捕捉蟲子這一自然行為。

啄木鳥好比一個(gè)錘子，不停地快速敲打堅(jiān)硬的樹木，不僅通過啄木覓食，而且靠它在樹干中挖洞建巢，還要靠它相互通信和示威。啄木是啄木鳥最主要的活動(dòng)之一，它啄木的次數(shù)一天可達(dá)12 000次，頻率達(dá)到每秒20次，每次撞擊的減速力可達(dá)重力的1 200倍，這相當(dāng)于以每小時(shí)25千米的速度撞墻。如果我們?nèi)祟愊褡哪绝B那么干的話，毫無疑問將會(huì)導(dǎo)致腦震蕩、腦損傷、視網(wǎng)膜出血和視網(wǎng)膜脫落等一系列致命后果。那么，啄木鳥是如何避免這些情況發(fā)生的呢？

啄木鳥的大腦比較小，體積小的物體的表面積就相對(duì)較大，施加在上面的壓力更容易被分散掉，因此它不像人的大腦那樣容易得腦震蕩。啄木鳥在啄木時(shí)，敲打方向十分垂直，可避免因?yàn)榛蝿?dòng)出現(xiàn)的扭力導(dǎo)致腦膜撕裂和腦震蕩。

啄木鳥還進(jìn)化出了一系列保護(hù)大腦和眼球免受撞擊的裝置。它的頭骨很厚實(shí)，但是骨頭中有很多小空隙，有點(diǎn)像海綿，可以減弱震動(dòng)。它的大腦表面有一層膜叫軟腦膜，在其外面還有一層膜叫蛛網(wǎng)膜，兩層膜之間有一個(gè)腔隙叫蛛網(wǎng)膜下腔。人的蛛網(wǎng)膜下腔充滿了腦脊液，但是啄木鳥的蛛網(wǎng)膜下腔很窄小，幾乎沒有腦脊液，這樣就減弱了震波的液體傳動(dòng)。

啄木鳥的下顎底部有軟骨，可以緩沖撞擊。它的下顎是由一塊強(qiáng)有力的肌肉與頭骨聯(lián)結(jié)在一起的，在撞擊之前這塊肌肉會(huì)快速收縮，也起到了緩沖作用，讓撞擊力傳到頭骨底部和后部，繞開大腦。

啄木鳥的眼睛結(jié)構(gòu)也十分巧妙。高速攝像表明，在撞擊之前的一瞬間，啄木鳥眼睛的瞬膜會(huì)快速閉上，既避免了撞擊濺出的木屑傷害眼睛，又像一條安全帶一樣把眼睛裹住，免得眼睛蹦出來。啄木鳥眼睛中的脈絡(luò)膜用一種黏多糖填滿空隙，能起到緩沖作用。在鳥類眼瞼上有一層像梳子一樣的梳膜，似乎也能起到防震作用，因?yàn)樗坏┏溲?，就能暫時(shí)提高眼內(nèi)壓力，保護(hù)晶狀體和視網(wǎng)膜。

最奇妙的是啄木鳥的舌頭。它的舌頭極長，從上顎后部生出，穿過右鼻孔，分叉成兩條，然后繞到頭骨的上部和后部，經(jīng)過頸部的兩側(cè)、下顎，又在口腔中合成一條舌頭。這樣的舌頭就像一條橡皮筋，能夠射出喙外達(dá)10厘米。顯然，這條長舌頭的主要用途是為了把蟲子從洞中鉤出來。而在每次啄木之前舌頭收縮的話，就能吸收撞擊力，這也是一個(gè)很好的緩沖裝置。

啄木鳥的身體構(gòu)造是在自然選擇作用下長期進(jìn)化的結(jié)果，是大自然用數(shù)百萬年的時(shí)間做的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，研究它如何巧妙地避免撞擊帶來的身體損傷，對(duì)于改進(jìn)防止人類大腦損傷的保護(hù)設(shè)備，不無啟發(fā)。