啄木鳥的特殊裝備

鮑約瑟

能否想像舌頭會從頭頂和腦後經過?啄木鳥就有這樣一條舌頭。在達芬奇留下的筆記本中,就把探討啄木鳥的舌頭作為他想要完成的任務之一。

達爾文在他所著《物種起源》一書的引言中也提到:「啄木鳥的足、尾、喙和舌都令人欽佩地適合於捕捉樹皮下的昆蟲。」他把啄木鳥作為說明適應是進化起源的第一個例子,卻無法解答這些適應是如何形成的。

雖然大多數人並沒有見過真正的啄木鳥,但是人們卻看到過許多卡通和圖畫書中啄木鳥的形像和故事,使之成為一個家喻戶曉的名字。

眾所週知,啄木鳥能啄開樹洞,吃藏在洞內的蟲子;但要啄開樹洞,首先要能平行地站穩在樹幹上,才能用又尖又長的硬嘴啄出洞來。樹洞啄開後,又必須有一條超長的舌頭,才能吃到樹洞深處的蟲子。啄開樹洞時,還要避免啄洞時的反擊力造成腦、眼和頸部受傷。要做到這些並不容易,啄木鳥必須擁有非比尋常的裝備才能做到。

超長的舌頭

啄木鳥的舌頭能伸出嘴外14釐米,舌頭伸長後的長度甚至可相當於整個身體長度的三分之二。

這麼長的舌頭,如果任其留在喙外,無法收回,豈不成為傳說中的吊死鬼,既難看也不方便;但要收回口中,卻又何處可容。對此,啄木鳥用兩個完美的辦法解決這個難題:一是仿照捲尺,二是仿照手風琴。

人們在丈量大尺寸的物件時,需用長達十尺以上的長尺,因不便攜帶便發明了捲尺。不用時收納在容器內,使用時可拉出至任意長度,既方便又可縮至最小體積。啄木鳥的長舌就採用了這種收納方法。

啄木鳥的舌頭是一根有彈性的結締組織,根部連有一系列極薄的舌骨,由骨和軟骨組成,包裹在肌肉中,像手風琴一樣折疊在充滿液體的鞘裡,稱為舌骨器(hyoid apparatus)。舌骨器的長度與止點隨啄木鳥種類的不同而稍有差異。有的從眼窩下往上,分為兩股,稱為舌骨角,在皮下繞過顱頂和顱骨後面,至頸部後轉往咽喉部,合併為一條後從喙下的一個孔中進入口中。有的則從喙的基部生出,穿過右鼻孔,往上繞過顱骨後進入口中,左鼻孔則留作呼吸用。

有了超長的舌頭,只能深入洞穴,並不能捉到蟲子。要捉到蟲子還需其他裝備。

啄木鳥的舌尖上布滿了黏黏的膠性唾液,能把小蟲黏住,但不會黏住自己的組織;還生有很多細小而銳利的倒鉤來幫助把蟲子牢牢鉤住,無從逃脫。

舌的末端還長著一個「耳」。這是一個能感受壓力的神經末梢集合體,稱為赫伯斯特小體(Herbst corpuscles),能夠偵察到作為獵物的昆蟲最微小的震動。除此之外,啄木鳥的舌頭還能保護其大腦和頸部免受損傷。

抗震的頭部

人類的頭部禁不起撞擊,跌倒、遇車禍時往往會使腦部受傷,因為腦組織非常脆弱,像嫩豆腐一樣。頭部受到快速衝擊和反彈即可造成頭痛或腦震盪,嚴重時會造成腦挫裂傷甚至死亡。

當啄木鳥在樹上啄洞時,其衝擊力相當於以每小時25公里的速度正面撞上牆壁,或者是一名宇航員在火箭發射時所承受力的250倍。不僅如此,啄木鳥每秒可啄20次,啄啄停停一分鐘可啄一百多次,平均每日啄擊達1.2萬次以進行覓食、築巢、宣示地盤、求偶,甚至紓解壓力,卻仍能承受如此巨大的衝擊力而不會頭痛或腦震盪,這是因為啄木鳥有著一套完善的保護設計。

啄木鳥的腦非常小,大約只有兩公克重而已。腦子越小,受傷的風險也就越小。啄木鳥的腦形狀是拉長的,有助於吸收微震,使腦的表面積較大,比接近圓形的人腦更能吸收震盪。啄木鳥腦部和頭骨非常緊密契合,硬膜下的腦脊髓液比較少,顱內運動減至最低,讓腦不會在頭腔內晃動撞擊,可以降低震波的傳導。

啄木時的反作用力會令啄木鳥頭部高速向後反彈,但啄木鳥頭骨具有海綿骨板的礦物「網狀物」,使顱骨更有「彈性」,能吸收和緩衝撞擊力,像一個內置的橄欖球頭盔保護著腦部。

撞擊力沿著分成左右兩股呈環狀結構的舌骨器的路徑行進,繞過顱頂和顱骨後面,擴散到覆蓋骨骼的肌肉中而減少了到達腦和顱骨的應力,使之起到安全帶的作用,防止大腦和頸椎因過度運動而受損。

啄木鳥喙的構造也非常獨特,下喙的堅硬承載部分比上喙要長1.2毫米。電腦分析模型顯示,這1.2毫米的差別,令每次撞擊的力量都集中於下顎,再傳至身體,有效地避免撞擊力經上喙傳遞至後腦,大大減輕對腦部可能造成的傷害。在喙與顱骨之間還有一塊海綿狀橡皮樣軟骨,可以充分吸收震盪力。

啄木鳥的尾部抵著樹幹,可將反擊力經尾部回輸至樹幹,形成一個能量的循環。撞擊時,頭部撞擊力的軌跡保持直線,幾無旋轉,以避免剪力。每一次啄擊時,還會通過肌肉的作用,使頭骨遠離牠的鳥喙,環繞著頭骨的肌肉也可以吸收震波。

啄木鳥啄擊時的衝擊力還可以使眼球突出眼眶。為了防止此種情況發生,啄木鳥除了有著超厚的像人一樣的上下眼瞼外,還有在眼睛內叫做圓形瞬膜(或稱眨膜nictitating membrane)的第三個眼瞼。這個眼瞼不像通常眼瞼那樣上下活動,而是左右方向水平活動。在啄擊前一毫秒眼瞼就進行關閉,不但有助於保持眼球在眼眶內,還能防止碎屑進入眼中。

所有這些措施加在一起,吸收了啄木時99.7%的衝擊力,僅有0.3%到達腦和頭。

攀附的足趾

啄木鳥能站穩並行走在垂直的樹幹上而不是橫向的樹枝上,屬於攀爬類鳥,與棲息類鳥不一樣,有盡可能多的足趾來對抗引力向下的拉力。

啄木鳥的足只有四個足趾,兩趾向前,另兩趾或至少有一個第四趾向後,並有著尖銳、強壯而彎曲的爪來穿透樹皮,抓牢樹幹。另外,尾部還有中間一到兩對強壯的羽管伸出羽毛外,來支撐樹幹,保持穩定。

進化論的解釋

這許多非比尋常的裝備,啄木鳥是如何得到的?

進化論者聲稱,所有較高級的脊椎動物都各有不同種類的舌骨。啄木鳥的奇特舌頭其實只是所有鳥類舌頭的延長版,只需要舌骨角加長和肌肉附著即可,不需要其他結構或功能上的改變,就像幼年的啄木鳥成長那樣。當啄木鳥的祖先要找樹木深處的昆蟲吃時,只需要很微小的改變,經過突變和自然選擇,就能有效地使舌頭變長。

說來簡單,但啄木鳥和大自然沒有智能,如何知道並引導舌頭長向腦後?在防護裝備未進化齊全時,又如何能防止腦和眼不受損傷?靠隨機的突變和自然選擇來進化的機會少之又少,理論上需要極長的時間來逐步進行,從統計學來看已屬不可能。

進化論者也承認,許多人對啄木鳥這多種裝備何以能適應和進化的難題,經過若干年研究仍進展有限,主要問題在於其解釋缺乏根據,具體步驟和邏輯性是空虛的,最多只能算為假設或理論,不能作為事實。

本是上帝的作為

聖經創世記告訴我們,上帝在六日內創造了天地萬物。各樣飛鳥,當然包括啄木鳥,是在第五日造的,而且一切所造的都甚好。既然一切都甚好,就不會有半成品或不良產品。

啄木鳥的這許多特殊裝備應該是一應俱全,同時到位,才能吃到樹皮下的蟲子而自己不受損傷。長時間逐步進化的進化論是無法做到的,只有具有無比智慧和大能的上帝才能做到。

聖經告訴我們:「在上帝有智慧和能力;祂有謀略和知識。」(約伯記12:13)「你且問走獸,走獸必指教你;又問空中的飛鳥,飛鳥必告訴你;或與地說話,地必指教你;海中的魚也必向你說明。看這一切,誰不知道是耶和華的手做成的呢?」(約伯記12:7-9)

進化論做不到,只有上帝才能做到。

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