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貓頭鷹為什麼可以左右轉頭270度﹐血管不會扭曲炸裂嗎﹖
說到貓頭鷹﹐生物學家眼裡牠們是寂靜夜裡倏地出擊的出色獵人﹐小孩子眼裡可能是森林中專門化解糾紛﹑睿智無比的博士﹐一般大眾眼裡大多停留在討喜賣萌﹑偶然幫幫哈利波特送信的角色。不過﹐近幾年﹐貓頭鷹可是做為各大迷因圖的主角﹐活絡在你我的社群網路之中。像是與外觀上相去甚遠的九頭身長腿﹐或是角鴞禦敵時貼齊全身羽毛展露超奇葩的樣貌﹐相信還沒看過的各位朋友們﹐底下這兩張迷因圖也能深深烙印在你心中。
在各種跌破大家眼鏡的貓頭鷹超日常過後﹐這可能是最讓人津津樂道的例子﹕貓頭鷹的頭可以轉360度！不對﹐我們修正一下﹕貓頭鷹的頭可以往左往右各轉270度﹐然後能夠上下翻轉180度。對於一般動物來說﹐像圖中這樣忽然將頭扭轉的狀況﹐就算扭轉的力道沒有造成頸椎的損傷﹐頸椎裡血管也會因為扭轉打結而卡死﹐造成顱內缺氧而迅速休克。那貓頭鷹究竟是怎麼辦到的呢﹖
祕訣一﹕貓頭鷹頸椎數量是你的兩倍多。各位摸一摸你的脖子﹐從下巴基部到鎖骨的位子應該可以很清楚地數到有七節頸椎。在哺乳類動物裡頭﹐除了少數的例外(例如海牛與樹懶)﹐幾乎都是七節的頸椎﹐這表示我們源於幾億年前一個共有的祖先。無論是脖子兩﹑三公尺長的長頸鹿﹐或是適應大海﹑看起來沒脖子的鯨豚(牠們的頸椎短且癒合)﹐身為哺乳動物就有7節的頸椎。
反觀鳥類﹐牠們的頸椎數量多出了許多﹐而且變異還不小﹐從13節到25節不等﹐提供鳥類脖子相當大的靈活性。以貓頭鷹來說﹐牠們有14節的頸椎﹐這是頭轉270度的一個先要條件。你可以合理想像﹐在一樣的長度之下﹐如果有越多層的積木堆疊在一塊﹐在扭轉時每一塊積木所轉動的角度就越小﹐因此較能緩衝扭轉頸部帶來的傷害。當然﹐頸椎裡還有非常重要的脊髓﹐以及各種血管與肌肉組織﹐並非頸椎多就一定能夠有頭轉270度的能力。
祕訣二﹕頸椎裡還有玄機
1. 橫突孔好寬敞。下圖是貓頭鷹第七節頸椎的橫切面俯看圖﹐牠們的椎動脈和橫突孔(transverse foramen)之間仍有很大的空隙。孔徑比起椎動脈的直徑大上十倍呀﹐不像人類幾乎是血管壁貼著橫突孔壁的。所以貓頭鷹在頭部旋轉的時候﹐椎動脈有很大的緩衝空間。簡單來說﹐貓頭鷹的椎動脈只是被圈住﹐但是人類和多數動物是被握住的﹐頸椎一轉﹑血管就扭死﹑腦部就缺氧了。
2. 橫突孔消失了。在貓頭鷹第十二至十四節頸椎﹐剛才提到的橫突孔消失了﹐橫突竟然沒有繞成一個封閉的圓圈﹐反而大大方方地呈板狀﹐讓頸子下方的椎動脈有更大的空間可以轉圜扭轉帶來的壓力。
3. 頸動脈就在旋轉的軸線上。在人類的頸椎前方一點點﹑氣管及食道後方兩側﹐有著一對飽含血液﹑血壓甚大的頸動脈﹐要是頸部遭受劇烈的扭轉﹐位於邊緣的頸動脈首當其衝會承受強大的扭力。然而﹐貓頭鷹的頸動脈卻不這麼回事﹐牠們的一對頸動脈位於頸椎前方的凹槽中。因此﹐頭部轉動時﹐頸動脈就位在旋轉的軸線上﹐承受的扭力相對地小很多﹔頸椎轉動﹐頸動脈可以跟著一起轉﹐就沒有血管打結的問題。
粗大的頸動脈位於頸椎的兩側前緣﹐與貓頭鷹頸動脈的位置有別。另外﹐人類的橫突孔相當小﹐椎動脈幾乎是被握住的狀態。
4. 腦袋下方天然的貯血袋。頸動脈往上將血液送至大腦﹐有趣的是﹐貓頭鷹的頸動脈在頭部下方三岔時﹐往顱內﹑上頷﹑下頷三條血管的基部都各自形成一個可漲縮的粗大管腔。換句話說﹐這個構造就像一個暫時的貯血袋﹐在劇烈旋轉導致頸部上來的血流供應不夠時﹐還可以繼續輸血進入腦部！
各位別灰心﹐即便我們沒有貓頭鷹的頭轉能力﹐但是我們的眼球可以轉來轉去。貓頭鷹﹐如同所有的鳥類﹐眼球上是沒有肌肉牽引的﹐無法轉動牠們的眼球﹐因此辦不到那種頭不動﹑用眼睛偷瞄的本領。換句話說﹐當你把貓頭鷹的頭固定得死死的﹐這傢伙也就只能看向正前方了。
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