Warum neigen Tauben beim Gehen bei jedem Schritt immer den Kopf? Wird Ihnen nicht schwindelig?

Rezensionsexperte: Ran Hao, ein bekannter populärwissenschaftlicher Autor

Eines Tages im Jahr 1978 versammelte sich eine Gruppe von Forschern im Labor der Queen's University in Kanada um eine Plexiglasbox, in der sich ein Laufband befand ... Was taten sie? Beobachten Sie eine Taube, die darauf läuft. Hinter dieser urkomischen Szene verbirgt sich der Versuch, eine uralte Frage zu beantworten: Warum nicken Tauben beim Gehen mit dem Kopf?

Quelle: soogif

Auf dem Platz sehen wir oft Tauben, die mit gesenktem Kopf nach Brotkrümeln auf dem Boden picken, als würden sie sich zu einem geheimen Takt bewegen, als würden sie an einer Silent-Disco-Party teilnehmen. Was machen Sie?

Wenn Tauben laufen, beginnen sie mit dem Kopf voran?

Vor fast einem Jahrhundert bestritten die amerikanischen Psychologen Knight Dunlap und Orval Mowrer in ihrem in der Zeitschrift Biology veröffentlichten Artikel „Head Movement and Eye Function in Birds“, dass die Bewegung von Vögeln deren Kopfschütteln verursacht.

Bis 1978 hatte das Versuchsteam von Dr. Barrie J. Frost den Streit vollständig beigelegt. Bei diesem Sondierungsexperiment wurde die damals modernste Hochgeschwindigkeitskamera verwendet, die 64 Bilder pro Sekunde aufnehmen konnte. Dr. Barrie J Frost nutzte Kopf, Brust und Füße der Taube als Ankerpunkte für die Beobachtung, was ausreichte, um die Nickbewegungen der Taube während der Bewegung genau aufzuzeichnen.

Dr. Barrie J Frost liebt Tauben

Quelle: Abteilung für Drucke und Fotografien, Library of Congress

Nachdem ich das Foto gemacht hatte, entdeckte ich tatsächlich die seidenweiche, „schwankende“ Flugbahn der Taube.

Quelle: Internetbilder

Auf dem Bild ist deutlich zu erkennen, dass die Taube beim Gehen nicht mit dem Kopf nickt, sondern ihren Kopf immer wieder nach vorne „schiebt“. Beim Gehen bleibt sein Kopf fast auf derselben horizontalen Linie, mit sehr geringen Auf- und Abbewegungen.

Analyse der Laufbewegungen von Tauben, erfasst mit einer Hochgeschwindigkeitskamera

Quelle: Ausländische wissenschaftliche Zeitschriften

Kurz gesagt, die Kopfbewegung einer Taube kann in zwei Phasen unterteilt werden: Vortrieb und Aufrechterhaltung.

Wenn Sie meinen, dass es bei der Beobachtung mit bloßem Auge zu Fehlern kommen könnte, kann die folgende Datenanalyse dies ebenfalls beweisen.

Der Kopf wird für eine gewisse Zeit fixiert und bewegt sich dann schnell nach vorne in eine neue „Halteposition“.

Quelle: Die photodynamische Grundlage des Kopfschüttelns von Tauben

Natürlich nehmen wir das Nicken der Tauben beim Gehen so wahr, weil sich der Kopf der Taube während der Vortriebsphase im Verhältnis zum Körper etwa 5 cm nach vorne bewegt und dann in die Haltephase eintritt, in der der Kopf still bleibt und sich der Körper weiter nach vorne bewegt. Tauben können Kopfstreckbewegungen mehrere Male pro Sekunde ausführen. Diese Bewegungsreihe ist zu schnell, aber das menschliche Auge hat eine eingeschränkte Bewegungswahrnehmung, sodass es unmöglich ist, die Vortriebs- und Haltebewegungen der Taube klar zu erkennen. Was wir sehen, ist, dass die Taube scheinbar ununterbrochen nickt, was in Wirklichkeit unsere Illusion ist.

Die Rolle der Tauben, die ihre Köpfe bewegen

Wir lachen oft über den seltsamen Gang der Tauben, aber die Realität ist, dass das Verhalten der Tauben ganz und gar damit zusammenhängt, wie diese Vögel die Welt sehen.

Die Forscher stellten bei diesem Laufbandexperiment fest, dass die Köpfe der Tauben nicht wippten, wenn ihre visuelle Umgebung beim Tanzen auf dem Laufband relativ ruhig blieb. Umgekehrt hilft der Kopfstoß den Tauben, ihre Sicht auf die sich bewegende Welt um sie herum zu stabilisieren.

Mit anderen Worten: Der stille Kopf gab der Taube Zeit, ihre Umgebung visuell zu verarbeiten, während sie darauf wartete, dass ihr sich bewegender Körper aufholte, was einer kurzen Pause in der Handlung gleichkam.

Auch wenn es seltsam erscheinen mag, die Strategie funktioniert. Denn Tauben können potenzielle Nahrung und sogar Feinde erkennen. Würden sich die Köpfe der Tauben jedoch mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie ihre Körper, wäre es für sie schwierig, ein stabiles Bild der Welt auf ihrer Netzhaut zu behalten, und die Szene würde in einem ständigen Chaos hin und her wackeln.

Quelle: cicc

Darüber hinaus gibt es eine interessante Sache, die diese Schlussfolgerung erklären kann: Wenn Sie einen Vogel oder ein Huhn halten und geradeaus gehen, wird es ständig „nicken“. Solange es so scheint, als würde sich die Welt für ihn bewegen, kann niemand sein „hämmerndes“ Haupt aufhalten.

Erst vor ein paar Jahren hat jemand einen „Hühnerkopfstabilisator“ entwickelt, der auf der Eigenschaft von Vögeln basiert, dass sich ihr Körper bewegt, ihr Kopf jedoch nicht. So kommt es auch beim Surfen oder anderen Extremsportarten nicht zu Verwacklungen des Bildes durch Erschütterungen des Kameramanns.

Vergleich der Mechanismen der Sehbildung bei Vögeln und Menschen

Natürlich ist dieser visuelle Trick mehr als nur eine Laune des Taubenlebens. Menschen machen etwas Ähnliches, nur dass wir beim Bewegen durch den Raum nicht den Kopf bewegen, sondern schnelle, unregelmäßige Augenbewegungen, sogenannte Sakkaden, nutzen, um unser Sehvermögen zu fixieren.

Unsere Augen bewegen sich nicht in gleichmäßigen, kontinuierlichen Bewegungen. Sie springen tatsächlich von einer Stelle zur anderen, und wenn das Auge den Endpunkt der Sakkade erreicht, bleibt es dort, wenn auch nur kurz, aber lange genug, damit der Sehnerv das Bild auf der Netzhaut stabilisieren kann, damit das Gehirn es verarbeiten kann.

Doch warum können Menschen ihre Umgebung klar erkennen, wenn ihr Kopf still ist, während Vögel nur dann ein stabiles Sichtfeld bilden können, wenn sie ihren Kopf ständig bewegen?

Einfach gesagt: Der Kopf des Vogels ist zu klein!

Die äußerste Schicht der menschlichen Augapfelwand ist ein weiches Gewebe aus Kollagen und elastischen Fasern, die sogenannte Sklera, während die äußere Schicht des Vogelauges eine harte Knochenstruktur ist, die als Skleraring oder auch Skleralknochen bezeichnet wird. Diese Struktur ist wie die „Panzerung“ des Auges. Obwohl es den Augapfel schützen und stützen kann, schränkt es auch die Bewegung des Augapfels ein.

Vogelaugenstruktur und Skleralring

Quelle: Zhihu

Darüber hinaus besteht zwischen den menschlichen Augen ein gewisser Abstand, der dazu führt, dass unsere Augen beim Betrachten von Objekten subtile visuelle Unterschiede wahrnehmen. Dieser Unterschied kann von unserem Gehirn deutlich wahrgenommen werden und erzeugt so einen dreidimensionalen visuellen Effekt. Daher können wir durch Drehen unserer Augäpfel die dreidimensionale Form von Objekten und ihre Positionen klar wahrnehmen.

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Wir können selbst ein Experiment wagen: Schließen Sie nur ein Auge und berühren Sie dann mit dem Finger einen Gegenstand.

Sie werden feststellen, dass Ihr Finger immer ein kleines bisschen zu kurz ist, wenn Sie meinen, er würde gleich einen Gegenstand berühren. Erst wenn man mit der Hand weiter nach vorne greift, kann man den Gegenstand tatsächlich berühren, was besonders dann auffällt, wenn man mit dem Gegenstand nicht vertraut ist.

Dies liegt daran, dass ein einzelnes Auge zwar ein klares Bild erzeugen kann, jedoch keine visuellen Unterschiede erzeugen kann, was dazu führt, dass unser Gehirn nicht in der Lage ist, die Entfernung zwischen Objekten und uns genau einzuschätzen.

Da die Augen von Vögeln durch den Skleralring eingeschränkt sind, ist der Überlappungsbereich ihres binokularen Sehens sehr klein, wodurch ihr Sehen dem monokularen Sehen näher kommt und keine ausreichenden Sehunterschiede bilden kann. Daher können sie die Entfernung von Objekten zu sich selbst nicht genau wahrnehmen. Für sie ist das Bewegen des Kopfes zum Ändern der Perspektive eine einzigartige Möglichkeit, stereoskopisches Sehen zu erreichen und die Sicht zu stabilisieren.

Allerdings nicken nicht alle Vögel, die auf dem Boden laufen. Beispielsweise nicken Enten, Gänse, Schwäne, einige Eulen und Greifvögel sowie Pinguine nicht mit dem Kopf. Diese Arten haben eher kurze, breite Beine und watscheln oder machen kleine Schritte, wenn sie auf dem Boden laufen. Laut Vogelphysiologe Reinhold Necker könnte dies ein Grund sein, warum manche Vögel beim Gehen mit dem Kopf nicken und andere nicht.

Vögel sind im Wesentlichen Dinosaurier, die sich bis zum heutigen Tag entwickelt haben, und sie haben viel mit ihren ausgestorbenen Dinosaurier-Cousins ​​gemeinsam. Jüngste Entdeckungen haben gezeigt, dass viele Dinosaurier, sogar der Tyrannosaurus Rex, Federn hatten. Können Sie sich vorstellen, dass der Tyrannosaurus Rex beim Laufen die Zähne fletschte und wie verrückt mit dem Kopf nickte?

Wer kann das mit Sicherheit sagen?