8．鸚鵡為什麼會說話
漂亮的鸚鵡
鸚鵡為什麼會說話，其秘密就在於它特別的心理構造：鳴管與舌頭上。人與鸚鵡固然都會說話，但是鸚鵡的發聲器卻與人類的聲帶有所不同。鸚鵡的發聲器叫作鳴管，位於氣管與支氣管的交界處，並由位於最下部的3~6個氣管膨大變形之後與其左右相鄰的三對變形支氣管共同地構成。
一般的鳥兒可以發出不同頻率、高低不同的聲音，那是由於當氣流進入了鳴管之後，隨著鳴管壁的振顫而發出的不同聲音。而鸚鵡的鳴管中，有四、五對調節鳴管管徑、聲率、張力的鳴肌。在神經係統的操縱之下，鳴肌會呈現為收縮或者鬆馳的現象，從而發出鳴啼聲。
整個鳴管的構造與人的聲帶極為相似，隻不過人的聲帶從喉嚨到舌端有20厘米的距離，並且這一距離呈現為直角，而鸚鵡的鳴管到段還有15厘米的距離，呈現為近似直角的鈍角。而這角度便是決定發音的音節與腔調的關鍵所在。越是接近直角，發聲的音節感與腔調感便會越強。所以鸚鵡才可以像人類一樣，發出各種不同的抑揚抑揚聲音和音節。
鸚鵡的舌頭呈現為圓滑而肥厚的狀態，這種極為柔軟的造型與人的舌頭極為相似。也正是由於鸚鵡具備了這種標準的發聲條件，鸚鵡便可以發出一些簡單但是正確而清楚的音節了。
人類的噪音是由兩個不同過程的共同作用所發出來的。首先，人的喉部作為一個聲音源，會產生一定頻率的振動能量，從而發出聲音。同時，當聲音振動經過了人的咽喉與舌頭、口鼻部位時，一些特殊的生理構造便會起到過濾器的作用。部分頻率的振動會被吸收，而另一些則會被適當地加強。在經過了加工過濾之後，這種聲音振動便會構成人類特有的音色頻率範圍。
人類是這樣發出聲音的，但是鸚鵡又是如何控製它們的舌頭來達到模仿人聲的目的呢？這些舌頭動作是否可以通過“共振峰”改變聲音的頻率與範圍呢？或許，它們發聲的頻率本身就不需要做出什麼調整。因為很有可能鸚鵡發聲時並不是使用喉嚨，取而代之的是隻有鳥類才有的特殊器官——“鳥類鳴管”或者其他的特殊發聲渠道，可以直接模仿人類說話。
研究人員發現，鸚鵡舌頭位置的微小變化的確可以引起聲音的具體變化，從而達到塑造特殊音色的功能。研究人員同時還首次對鸚鵡發聲時四個特有的聲學“共振峰”有了一定的了解，這些共振峰為鸚鵡的發聲保留並加強了一些特定的音頻範圍，而這些經過調製的頻率最終形成了鸚鵡學舌時所特有的嗓音特點。
在進行另一項鸚鵡學舌的實驗時，學者們發現，當這些鸚鵡的發聲頻率在500~11000赫茲音頻範圍內時，其舌頭動作與位置變化對所發出的聲音有著明顯的變化。此次試驗使人們更加相信，鸚鵡的舌頭隻需要做出幾分之一毫米的細微改變便可以顯著地改變其所發音調。
到此為止，鸚鵡學舌的科學過程終於被揭開了，但即使是如此，依然無法減輕科學家對鸚鵡學舌的研究熱情。這些鸚鵡到底是怎麼學會模仿人聲的本領的？到底這些伶牙俐齒的小鳥可以把人類的語言模仿到何種程度？研究學者認為，也許更令人驚訝的事還未能完全揭露：很可能鸚鵡模仿人說話的能力並不是通過聽，而是通過看，它們是在人類說話時的舌頭位置變化從而最終獲得學舌本領的，而這一方法與人類在兒時學習說話的過程是一模一樣的。
9．鯨類集體自殺之謎
海洋中龐大卻美麗的鯨類
使用波在傳播過程中的反射現象來探測物體的方位與距離的方式叫做“回聲定位”，一些動物本身就具有“回聲定位”能力，它們通過發射聲波，利用從物體上反射回來的回波來進行空間定向，本身是動物捕捉獵物與回避物體的方式，蝙蝠與鯨類是使用聲納係統最多的兩種動物。
生活於水中的鯨類擁有傑出的回聲定位能力，鯨類多棲息於食物豐富、能見度較低的水體中，這便限製了它們靠著視覺覓食的能力。由於眼睛逐漸地退化為小眼，雖然具有感光能力，但是其分辨能力卻大大減退，並同時進化出了憑借回聲定位覓食、探測目標的本領。
鯨類的發聲並非在聲帶的振動下引起，而是由鼻道部發出的。由於鯨類單個鼻孔位於頭顱，緊靠著噴水孔的墳還有前庭囊、鼻額囊和前額囊三對氣囊，鼻道內受到了擠壓的空氣在經過了氣囊的噴出後，會產生聲音，但是有些學者卻持相反意見，認為聲音源於喉部。
鯨類的耳殼退化，外耳道狹窄被蠟質的耳屎所充滿著，呈現出閉塞的狀態，其鼓膜和聽骨也非常簡單，所以其回聲係統很可能是通過身體組織與顱骨、下頜骨進一步傳導至中耳的。某些鯨類的下頜骨處為空狀，其中卻充滿了油液，這種油液是聲波的優良導體，可以迅速地將聲波傳到緊靠著後麵的中耳和內耳中。但是有些學者卻認為，鯨類依然是靠著外耳道、鼓膜與耳蝸來獲取聲音的，因為實驗證明蠟質耳屎是一種非常優良的傳遞聲音導體。
研究專家們發現，鯨類可以發出多種不同頻率的聲波，其中較為頻繁的、高音調的聲音在向前傳播時，一旦遇到了物體便會產生回音。鯨類在接收到了回聲後，會將自身對回聲的感覺進一步轉換成為神經信號，並傳遞到大腦中，在經過聽覺中樞的分析後，便可以進一步確定物體在水中的具體位置了。
曾有學者進行過有關於海豚的回聲定位試驗：在一個大型的飼養池中，將一塊透明的硬塑料片放於了水中後，一條雙眼被蒙上的海豚卻依然可以輕易地避開，並沿著一條正確的路線進行遊動。當實驗者將活魚拋入了池中時，海豚立即可以準確地遊向活魚並將其吞食。在海豚遊向活魚的過程中，專業的測試裝置記錄到了高頻聲波，由此，我們也可以確定，洗海豚所發出的高頻聲波用於回聲定位。
齒鯨類本身擁有一些與回聲定位相適應的結構特征：在其鼻道前方有一個含脂肪的額隆，起到了聲透鏡作用，可以令聲波集中，是聲納係統中最為重要的組成部分。與其他動物來比，齒鯨類擁有高度的聽覺機製。與大多數陸生動物相反，齒鯨類腦中的聽覺中樞比視覺中樞要大出了四倍左右。一旦聲納係統出現了故障，或者由於某些原因而導致無法進行正常的回聲定位的話，便會出現齒鯨類大量擱淺死亡的悲劇。
當齒鯨類遊弋到傾斜度非常小的海灘、淺灣、河口類地方後，聲納係統便會自動失靈。有學者曾經按著鯨魚的聲納係統工作方式，使用船隻來代替鯨魚進行驗證，結果發現，這類地形往往會對自表層水平方向進行的音波回響發生擾亂甚至消除。音波經常會發生越過傾斜的海底，不斷繼續向前傳遞的現象，從而導致聲納儀器指示器出現明顯的誤差，無法正確地指示水體的深度。對於齒鯨類體型較大的海洋生活來說，一旦聲納係統失靈出現了假象，又過分投入於追逐獵物的話，便很容易會不知不覺將自己陷於擱淺的狀態中。如果在退潮的時候還沒有返回較深的水域，或者在漲潮的情況下無法遊入較深水域的話，便隻能坐以待斃了。但是鯨本身的種群行為非常明顯，而且又具有高度的友愛行為，鯨群中的其它成員便會奮不顧身地衝到淺灘，救援擱淺的同伴，導致集體擱淺“自殺”的悲慘事件時有發生。
除了齒鯨類擁有回聲定位係統的能力之外，具有回聲定位係統的哺乳動物還有蝙蝠與食蟲類的短尾鼩、馬島蝟科的種類。海豹所發出的聲波頻率依次為30～60千赫茲、5～17千赫茲、30千赫茲。在鳥類中也有可以進行回聲定位的，如油鳥和金絲燕。但是這兩種鳥與蝙蝠有一個相同的缺陷：如果將其耳朵塞住的話，它們便無法在自己生活的熟悉地方進行飛行，而是到處與同類或者岩壁發生碰撞。唯一與蝙蝠不同的地方是，油鳥與金絲燕在光亮的地方可以運用視覺來對物體進行識別。隻有在黑暗的情況下才使用聲納係統來對周邊的環境進行信息的獲取與分辨，並進而做出迅速反應的。
10．小鳥也敢撞大飛機
體形龐大的飛機
嬌小可愛的小鳥
很多人都知道，如果正處於飛行狀態的小鳥碰上了同樣正處於飛行狀態的小鳥的話，是一件非常危險的事情，甚至有可能會出現機毀人亡的惡性飛行事件。
1962年11月，當時在航空業極為有名的“子爵號”飛機正在美國馬裏蘭州伊利奧特市上空平穩地飛行，突然一聲巨響，飛機從高中上載了下來。事後發現，釀成這場空中悲劇的罪魁禍首竟然是一隻正在天空中慢慢飛行的天鵝。
在我國，也曾經發生過類似的事件，1991年10月6日，由我軍海軍航空兵所駕駛的一架“014號”飛機在海南海口市樂東機場上剛剛起飛，突然間“砰”的一聲巨響，機身猛地一顫，飛行員發現，位於左前三角的擋風玻璃竟然完全破碎了！值得慶幸的是，飛行員最終憑借著自身嫻熟的駕駛技術與頑強的意誌將飛機降落在了跑道上。在對這次事件進行追究之後發現，造成這一事故的原因是一隻迎麵飛來的小鳥。
在空中，形體嬌小的小鳥與體形巨大的飛機相撞已經不是什麼新聞了。在全世界範圍內，這樣的相撞事故發生過成百上千成。小鳥撞上大飛機後，小鳥無法逃生那是必然的。鋼鐵製作而成的飛機呢？其損傷更是不輕。一次，一隻鳥兒將一架波音737飛機的機翼撞出了一個兩尺多大的洞。另一次，一隻大雁將一架殲敵機座艙的有機玻璃撞破，並把飛機裏的飛行員撞昏了過去。
為什麼單憑小鳥如此弱小的肉體，竟然可以將金屬製成的飛機撞破呢？最為簡單明了的回答是這樣的：飛機的飛行速度過快。這裏牽涉到了這樣一個物理學概念：物體的運動速度越快，其動能便會越大，動能與速度的平方呈現為正比，一架飛行速度達到每小時1000千米的飛機所產生的動能是極其巨大的。
運動都是相對狀態下進行的，當鳥兒與飛機呈現為相對而行時，雖然鳥兒的速度並不是很大，但是飛機的飛行速度卻非常高。如此一來，對於飛機來說，鳥兒的速度也會變得非常大。速度越大，其撞擊力量也會越大。
一隻重量為0.45千克的小鳥，如果在飛行時撞在了一架每小時行進80千米的飛機上的話，便會產生高達1500牛頓的力；如果撞在速度為每小時960千米的飛機上，便會產生21.6萬牛頓的力。如果一隻重量為1.8千克的小鳥撞在了飛行速度為每小時700千米的飛機上的話，兩者相撞人所產生的衝擊力要比炮彈的衝擊力還要磊。在這種情況下，渾身柔軟的小鳥也可以成為將飛機擊落的巨大“炮彈”。
一些飛行速度非常高的飛機，其速度要比子彈的速度還要快，而且比子彈更加可怕。一旦飛機撞上了小鳥，受損傷的便應該是小鳥。但是現在小鳥卻將飛機撞大破了。就如同小鳥的身上存在著巨大的動能，而小鳥身上卻沒有一般，這是為什麼呢？
在進行這一問題的思考時，一定要注意，物體的運動速度永遠是相對的。我們經常說，某架飛機的飛行速度是每小時幾千米，但這隻是相對於地麵運動而言的。因為平常大家所用到的速度大多都是相對的地麵運動，而這一前提便不存在。
如果兩架飛機並列以每小時1000米的速度在空中相對飛行的話，從A飛機上來看B飛機，則會發現對方是呈現為不動狀的，也就是說，兩架飛機在麵對彼此時的速度為0。如果兩架飛機呈現為相對飛行的狀態，從A飛機看B飛機的話，兩者間的彼此速度便是每小時2000千米。
將小鳥的對地速度假設為每小時100千米的話，飛機的對地速度便會達到每小時1000千米。在此時，從飛機上來看小鳥，便可以發現小鳥飛來的速度為1000+100=1100千米/小時了。既然小鳥的速度如此之高，便很可能具有極大的能量，從而將飛機一下子撞壞！
瞬間碰撞產生巨大衝擊力的事情並不僅僅發生於鳥與飛機之間，同時也能發生於雞於汽車之間。如果一隻重量為1.5千克的雞與速度為每小時54千米的汽車相撞的話，會產生高達2800多牛頓的力。一次，一位汽車司機正在開車，行走到某地時，一隻母雞突然受驚，猛然在車前跳了起來，一頭撞進了駕駛室中，致使司機受了傷。事後有人告訴這位司機，他沒有被這隻母雞撞死簡直是走了大運。
據專家統計發現，幾乎每年都會在世界各地發生由於鳥類引發的飛行事故。這是由於鳥類一旦飛入了飛機的噴氣發動機內，便會造成故障，甚至會引起爆炸。另外，鳥類與飛機的碰撞也有可能會造成飛機的嚴重損壞，甚至失事。自從20世紀80年代以來，世界各國有關鳥擊的事件呈現為大幅度的增加。僅美國一國，民用飛機的鳥擊損失每年便高達2.6億，年停飛時間超過了68.5萬小時。