科普 》 方舟子带你走近科学   》 第3节：进化的奇迹(2)      方舟子 Fang Zhouzi

　　“南极为什么没有熊？”并非一个无聊的问题，而是一个很严肃的进化生物学问题，当年达尔文就是通过问类似这样的问题——为什么地球上许多地方有类似的环境却没有生活着同样的物种——而得出了生物必定是进化而来的结论。这个问题的答案在今天看来其实并不复杂。
　　公务员应该具有一定的科学素质，在考试中出一些科普题目，我觉得是无可厚非的。当然，是否要出略嫌过于专业的题目，可以商榷。题目的内容也应该由有关专家审定才不至于出错。但是，从对这道题的冷嘲热讽和所谓专家的不负责任的评论所反映出的科普现状，所暴露出的问题，要比出了一道错题更令人担忧。
　　啄木鸟为什么不头疼？
　　在各项诺贝尔奖获得者陆续宣布的同时，有一个另类诺贝尔奖也在哈佛大学颁发，沾光吸引了众人的眼球。这个由《不可能研究年鉴》组织、自1991年起开始颁发的“Ig诺贝尔”（与ignoble谐音，意思是“不光彩”）奖，在国内常被称为搞笑诺贝尔奖。它起初的确含有搞笑的成分，颁给那些“不可能也不应该被重复”的成果，主要是在讽刺一些不可信的、甚至是伪科学的研究。但是随着名气越来越大，其宗旨也发生了变化，改而颁发给“先让你乐，然后让你思考”的有趣研究，由讽刺变成了幽默，获奖研究越来越正式，获奖者虽然没有奖金，也大都欣然赴会领奖。
　　其实有的Ig诺贝尔获奖成果虽然有趣，却一点也不可笑，当然更非不可信，例如加州大学戴维斯分校的伊凡·斯瓦布（Ivan R.Schwab）和加州大学洛杉矶分校的菲利普·梅（Phillip May,已故）因为研究和解释啄木鸟为什么不会头疼而获得2006年的鸟类学奖，就是一个非常严肃、严谨的研究。它涉及了进化生物学一个重要的问题：生物是如何巧妙地适应了其生活环境的？
　　啄木鸟是生物巧妙地适应了其环境的典型例子。达尔文在《物种起源》的引言中，便是以啄木鸟为例，说明只有自然选择才能解释生物的适应性：“譬如说，啄木鸟的脚、尾、喙和舌是如此令人赞叹地适应了从树皮之下捕捉虫子，将这样的构造也仅仅归于外部条件，则是十分荒谬的。”但是即便是达尔文，也没有想到啄木鸟的头部和眼睛构造同样是令人赞叹地适应了从树皮之下捕捉虫子。
　　啄木鸟好比一个锤子不停地快速敲打坚硬的树木，不仅通过啄木觅食，而且靠它在树干中挖洞建巢，还要靠它相互通讯和示威。啄木是啄木鸟最主要的活动之一，它啄木的次数一天可达1万2千次，频率达到每秒20次，每次撞击的减速力达到重力的1200倍，这相当于以每小时25公里的速度撞墙。如果我们人类像啄木鸟那么干的话，毫无疑问将会导致脑震荡、脑损伤、视网膜出血和视网膜脱落等一系列致命后果，啄木鸟又是如何避免的呢？
　　象牙喙啄木鸟是北美最大的啄木鸟，自1930年代以来长期找不到它，被列入灭绝物种名单。2005年它又被见到了。与象牙喙啄木鸟很像但个头较小的北美黑啄木鸟。
　　啄木鸟的大脑比较小，体积小的物体的表面积相对就比较大，施加在上面的压力就容易分散掉，因此它不像人的大脑那样容易得脑震荡。啄木鸟在啄木时，敲打方向十分地垂直，可避免因为晃动出现的扭力导致脑膜撕裂和脑震荡。
　　啄木鸟还进化出了一系列的保护大脑和眼球免受撞击的装置。它的头骨很厚实，但是骨头中有很多小空隙，有点像海绵，可以减弱震动。大脑表面有一层膜叫软脑膜，啄木鸟头部进化出了一系列特殊的构造防止震动的损伤。在它的外面还有一层膜叫蛛网膜，两层膜之间有一个腔隙叫蛛网膜下腔。人的蛛网膜下腔充满了脑脊液。但是啄木鸟的蛛网膜下腔很窄小，几乎没有脑脊液，这样就减弱了震波的液体传动。
　　啄木鸟的下颚底部有软骨，可以缓冲撞击。它的下颚是由一块强有力的肌肉与头骨联结在一起的，在撞击之前这块肌肉快速收缩，也起到了缓冲作用，让撞击力传到头骨的底部和后部，绕开了大脑。



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【资料来源】陕西师范大学出版社
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