人和鸟都是双腿行走,为何鸟能够站立睡觉,而人却不可?(人和鸟都是双腿行走,为何鸟能够站立睡觉,而人却不可动)

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本文参与百家号 #科学了不得# 系列征文赛。

人和鸟都是双脚站立,但是人站立久了就要坐下来歇息,睡觉是更是要躺着才气到达歇息的效果,而鸟类的一生几乎都在站立中渡过(除了飞翔),它们只如果落在物体外表上,都需要站立,睡觉也不破例,以至有些鸟还会单脚站立歇息,好比火烈鸟。那么,你有没有想过,为什么鸟儿可以站着睡觉?而人却不可呢?带着那个疑问,我们来找一下谜底。

   

报酬什么不克不及站着睡觉?

睡觉是动物的一种心理现象,在人的一生中,睡眠的时间占了约1/3,可见睡眠对人的重要性。许多小伙伴必定有过类似的履历:昨晚没睡好,今天在等车或者乘车的时候,站着就睡着了。当然,那个现象长短常的短暂的,因为站立睡觉,人是无法得到充沛的歇息的。那么,那是什么招致的呢?

人是曲立行走的动物,在站立形态下,人的重心向下,身体的重量全数集中在腿部,如许整个腿部的关节以及肌肉都处于工做形态。按照科学的研究发现,人站立不动要比走路还要累,那是因为双足站立时,重力均匀分摊到每条腿上,而行走时,人的重心老是会在一条腿上,此时另一条腿就能得到短暂的歇息。

   

当然,不论是行走仍是站立,人腿部的肌肉和关节都是处于受力的形态,而睡觉自己就是一种让全身的肌肉可以得到更大程度放松的体例,所以,站立时肌肉还在较高强度的工做,显然不契合人类歇息的尺度。从姿势上看,人只要躺在一个平面上,全身的肌肉才会放松,从而到达歇息的目标(任何一种快速睡眠法的第一条就是全身放松)。

所以,人不是不克不及站立睡觉(困了什么姿势都能睡着),但是实正可以让人得到更大限度歇息的就是躺着了。

   

鸟类为什么可以站着歇息呢?

那个问题要分三个部门来说:第一,鸟为什么要站着歇息?第二,鸟类的哪些特征让它更能适应站立歇息?第三,哪种站立体例下,鸟可以得到更大程度的歇息?

01 鸟为什么要站着歇息?

鸟类成天站着不会累吗?谜底是必定的,它们也会累,只不外,它们没有法子罢了。起首,关于那些有巢的鸟类来说,它们跟我们人类一样比及夜晚回巢,就会趴在里面歇息。而关于那些只要在繁衍期营巢的鸟类来说,它们的歇息就根本靠站了。其次,站立歇息关于鸟类来说是有利的,因为鸟类大都有天敌,而站立的形态可以让鸟类连结浅睡眠的形态,在碰到天敌时,它们可以及时的飞走。第三,大大都鸟类是在树上歇息的,而它们的爪子合适抓握,所以,站立睡觉,不容易从树上掉下来。

因而,鸟类的生活习性、生态位决定了它们不能不站立歇息。

   

02 鸟类的哪些特征让它更适应站立歇息?

在起头我们说过,人在站立时,重心向下,全身的重量全数压在了双腿之上,那让人无法站立歇息。而鸟类与人的构造有些差别,起首,鸟类是“长”的,而不是“高的”,它的重心是靠前的,那一点十分的重要,因为只要可以让向前的重心处于一个平衡的形态下,鸟就能站着不动了,而让重心平衡的体例,其实不必然完端赖肌肉的支持。鸟类就是如斯,在歇息时,鸟类的腿大都是弯曲的,那是趾间关节的上半部门向后,下半部门向前构成的一个姿势,那个姿势让鸟类的整个腿部呈“之”字形,让身体的重心后移处于中间的位置,如许鸟就不消担忧站不稳了。

   

其次,鸟类爪子的抓握也是包管它不变身体的办法,而关键的是鸟类的爪子在它腿部构成“之”的外形后,跟着肌肉的败坏,爪子反而构成了抓握的姿势。那与我们人类的抓握完全相反,因为我们在抓工具时,手臂和手掌的肌肉是处于严重形态的,而鸟类则是肌肉败坏,构成抓握。所以,鸟类在树枝上睡觉时,爪子牢牢的抓着树枝反而是肌肉最放松的形态。那一点类似于蝙蝠的倒挂,蝙蝠倒挂时,爪子的抓握也是不受力的,反而在松开时,肌肉才起头工做。

   

由此可见,双腿支持睡觉的鸟类,在睡觉时,腿部是呈“之”形的,而那个外形类似于我们人类蹲下的动做,但差别的是它们的姿势不需要肌肉去连结,再加上鸟类的肌肉大都集中于大腿部,而大腿在那个姿势下是不受力的。所以,鸟类可以站在树枝上,完成歇息。当然,那也是一个比力折中的法子,因为站着歇息可以更大程度的遁藏风险和保存,所以它们必需要有一套站立就能歇息的体例。

   

03 哪种站立体例,鸟类可以得到更大程度的歇息?

在起头我们就说过,鸟类站立歇息,并非只要双腿站立,还有单腿站立的鸟类,好比火烈鸟以及其他腿部细长的鸟类。那两种站立体例,关于差别的鸟类来说,可以得到歇息的水平也是纷歧样的。

起首,关于双脚站立的动物来说,它们只要在腿部弯曲的形态下,腿部的热量消耗才是最小的(换言之就是最不受力),当它们曲立其双腿来之后,腿部的热量消耗明显的增加。但是,有利就有弊,按照科学家们对孔雀差别站立姿势的研究发现,腿部弯曲歇息固然可以让腿部最为放松,但是在面临危险时,完全站立的姿势,更有利于它们敏捷翱翔(参考:《生物学开放》20180115期关于孔雀温度调理机造的论文,下图为孔雀差别站立姿势的热成像)

   

其次,关于喜好单腿站立歇息的鸟类来说,它们必需在一条腿离地之后,另一条腿必需是垂曲的,那种姿势下,鸟类的重心才会不变(单腿站立,落地的腿曲立),并且腿部热量消耗是更低的。并且按照科学家的察看发现,像火烈鸟那种喜好单腿站立的鸟类,凡是是把另一条腿放在羽毛下面的,并且在水中时,它们单腿站立的频次和时长明显的高于陆地上。因而,科学家认为:如许做有利于火烈鸟的温度连结(保暖)。究竟结果细长的腿部,散热面积较大,少了一条腿之后,散热面积明显的削减,并且两条腿都在水中,热量的消耗也会增加。(参考:2009,Wiley-Liss)

但是,同样那种站立姿势也是有短处的,那就是不如“蹲着”的姿势放松,不外,好在它们能够“倒腿”。

   

总结

大大都的鸟类,除了繁衍期都不会在巢里歇息,而是选择站在树上或者空中上歇息,如许做极大地进步了鸟类面临威胁时的保存才能。于是同时,鸟类的骨骼也跟着做出了调整,它们骨骼的形态的改动来抵消了一大部门来自于身体向下的重力,并且毫不吃力的抓握也能让它们愈加的稳当。所以,关于大大都的鸟类来说,站立关于它们是最有利的,而为了站立时可以歇息,它们也都找到了更好的办法。

不外,关于双脚站立歇息的鸟类来说,它们弯曲的腿部固然可以得到更大程度的歇息,但是在面临危险时,不如曲立站立来得更保险一些(总比躺着好得多),而关于单腿站立的鸟类来说,它们大都有较大的散热面积,所认为了连结体温,它们习惯了单腿,但是单腿弯曲已经无法支持整个身体了,所以它们必需要挺曲了腿部站立。