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公鸡为什么会在早上打鸣?

难道它会算时间?

公鸡在早上咯咯咯打鸣,对于大多数人来说,似乎是一个理所当然的现象。在许多国家,公鸡的啼叫被当作破晓的象征。

但"公鸡为什么会在早上打鸣"?这个问题可不简单,甚至难倒了科学家。

△公鸡破晓 图源:discover magazine

也许你不会相信,直到2013年才有科学家就这个问题进行了认真解答,并发表了一篇论文。

首先,我们得知道,公鸡在一天中的任何时候都会叫,并不是只有早上才会叫。有时候,公鸡会因为有其他动物的入侵、宣告领土或其他公鸡的威胁,把啼叫作为警告。不过,没事的时候,它们确实是早上叫得最多。

多年来,科学家认为公鸡之所以在早上打鸣,是因为太阳升起后,光线由暗至明,公鸡受到光线的刺激而做出反应。不过,有些人认为,公鸡不是受到光线刺激,而是知道早上要来了才打鸣的,也就是说,公鸡有时间概念,到了早上就像闹钟一样叮叮叮地响个不停。

日本名古屋大学的科学家们决定做一个实验,来看看到底哪个说法才对。

科学家先找了一批公鸡,观察它们在正常情况下的啼叫频率。结果发现,一天下来,公鸡不仅在早上会叫,在喂食时也会鸣叫。并且那些叫嚷在最前面的总是想获得更多的食物。

在正式的实验中,科学家对公鸡所处的封闭房间的光照进行了控制:光照12小时,然后关灯12小时,重复两周。结果发现,在规律的光照下,公鸡会在光照来临前两小时左右开始打鸣。

科学家还有一个有趣的发现:地位优势明显的鸡叫得比其他鸡更早一些,地位最高的公鸡有破晓的最优先权。然后按顺序挨个打鸣,地位最低的只能在其他鸡叫完后默默垫个底。另有研究也证实,地位越低的公鸡,打鸣的频率也越低。以上发现说明,打鸣确实是公鸡宣扬地位的一种方式

△随着地位的降低,打鸣的频率也逐渐降低 图源:文献2

在之后的两周,这一屋子的公鸡将进入全面的"黑暗时代",即24小时无光照。科学家发现,在第一周"黑暗时代"里,这些公鸡似乎还能记得之前12小时规律光照实验中大概的时间,在要有光照的时候开始打鸣。

然而,随着时间的推移,公鸡似乎慢慢出现了偏差,对于它们来说,原本周期是24小时一次破晓打鸣的,全黑后变成了23.8小时一次,相差了0.2小时,也就是说,在黑暗环境下,公鸡对时间的感知出现了问题。这种打鸣的规律性逐渐被打破了,它们不再相对固定地打鸣,这说明光照确实影响了公鸡打鸣。

△在全黑的状态下,公鸡的打鸣时间出现了波动 图源:文献1

在黑暗条件下,科学家试图通过随机时间的光照和播放公鸡的啼叫来欺骗它们。结果发现,虽然这些刺激确实会引起一些鸣叫,但如果这种刺激是在之前光照开启的时间前后,那么它们打鸣会比其他时间点更频繁。

因此,科学家得出结论:公鸡打鸣主要是由内在的生物钟调节的,同时会受到外部环境的影响。此外,由于公鸡在一天中的其他时间不会像光照前后(黎明)那样强烈地鸣叫,研究人员认为公鸡的"内部时钟优先于外部信号"。

那么,什么是生物钟?

2017年的诺贝尔生理学奖三位获得者的研究对此进行了解答,正是他们发现了生物体昼夜节律的分子机制。

△图片来源:guardian

简单来说,人和其他动物的生物钟是由一系列的基因和蛋白共同作用而形成的24小时的节律性行为,影响了不同时间段的生理变化,比如体温、脉搏、血压、激素分泌等等。

至于公鸡为什么在早上叫的最多这一点,科学家们还没有完全弄清楚。不过,考虑到打鸣是公鸡宣扬地位的一种方式,也许公鸡深谙 "一日之计在于晨"的道理,在早上通过打鸣确定自己的地位,可不能从一大早就乱了套。

参考文献:

[1]Shimmura, T., & Yoshimura, T. (2013). Circadian clock determines the timing of rooster crowing. Current Biology, 23(6), R231–R233. doi:10.1016/j.cub.2013.02.015

[2]Leonard M L, Horn A G. Crowing in relation to status in roosters[J]. Animal Behaviour, 1995, 49(5): 1283-1290.

[3]http://www.kepuchina.cn/health/care/201810/t20181011_751706.shtml

文章仅代表作者观点,不代表中国科普博览立场

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