這裏的樹和石頭上能長羊?弱弱問一句:熟後能吃嗎?_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2022-12-20 09:41

(圖片來源:Wikipedia)
撰文 | 阿嫺
審校 | Skin
我們經常能見到在草原上無拘無束奔跑、生活的羊羣,它們一邊吃草一邊悠閒地抖抖身上的絨毛。但是,同羊不同命,在世界的另一個角落裏,還生活着另一種山羊:它們一輩子生活在懸崖峭壁上,天生就會飛檐走壁。
它們如何練就一身“輕功”?又是什麼將它逼上了如此“絕路”?

看得我恐高症都犯了……|Wikipedia
這種山羊名叫雪羊(學名:Oreamnos americanus),主要以生長在高山上的草、蕨類、苔蘚和地衣為食,它們常年棲居在樹木線以上的陡峭山坡和懸崖上,只要有可以立足之處,不論如何陡峭,它們都可以輕易地上下。
當然,這都得歸咎於雪羊那能讓它攀爬高山的身體構造:(1)它們的蹄子有一個堅硬的外殼,可以讓它們與懸崖壁上幾乎無法用肉眼看清的縫隙相嵌合;
(2)它們蹄子底部的軟墊就像登山鞋一樣,施加力量時,軟墊會像吸盤一樣牢牢地抓住山體崎嶇的表面,並與之形成相契合的形狀;
(3)腳趾呈現V字,間距很寬,能靈活地分開並插進巖壁縫隙;
(4)雪羊擁有發達的懸蹄(即主蹄後面的小蹄),可以幫助它們在峭壁上靜止,起到剎車的作用;
(5)從側面看,雪羊的身體厚實而又肌肉發達,但是從正面看,它們又是窄長的,這種身體形狀能幫助它們在懸崖上狹窄的突出物上保持平衡。

雪羊的蹄子|YouTube
光觀察雪羊這些身體構造上顯而易見的進化特徵還遠遠不夠,人們想更進一步地弄清楚它們的運動機制。但是,由於雪羊的棲息地多在偏遠地區,地形複雜,人跡罕至,科學家們很難親眼觀察到雪羊的攀升過程,這怎麼研究呢?
來自加拿大卡爾加里大學的生物力學研究人員Ryan T Lewinson和Darren J Stefanyshyn想到一個簡單(偷)易行(懶)的辦法:在YouTube上看視頻!
於是,他們在視頻網站中找了一隻雄性雪羊攀登加拿大落基山脈的視頻,並逐幀分析了它的動作,以觀察這些步伐堅定的“登山者”是如何成功攀登那些近乎垂直的表面的。

圖中顯示了雪羊攀爬運動的9幀圖像,重心位置由紅色空心點表示。前6幀為攀爬的推出階段,即後肢與山表面接觸,最後3幀為引體向上階段。|參考資料[2]
雪羊攀爬主要分為兩個階段:推離階段和引體向上階段。在推離階段,雪羊前肢靠近軀幹,後肢盡力舒展,山坡表面還給予後肢很大的推力,然後靠附着在頸部和肩膀的強壯肌肉牽引身體。
在引體向上階段,雪羊將前肢肱骨“鎖定”在一個相對於軀幹恆定的位置,使肘部保持在接近全身重心的位置,保持穩定,再將後肢抬高到軀幹附近,同時摺疊前腿保持運動直線上升。

羊:看我飛檐走壁如履平地!|YouTube
研究人員觀察到,發力點實際上是在雪羊肩膀的前面。這表明,雪羊的頸部肌肉可能會在攀登過程中提供額外的肌肉優勢。他們還注意到,這隻雪羊在爬山時,似乎在有策略地讓前腿靠近身體的重心,方便後腿舒展產生強大的向上推進力,而非笨拙地旋轉它的身體。
關於山羊攀爬機制的完整研究以論文A descriptive analysis of the climbing mechanics of a mountain goat的形式發表在Zoology上。當然,也有不少人包括研究員在內對於看視頻來研究雪羊的攀巖過程產生了一個疑問:所有的雪羊都是這樣攀巖的嗎?
研究人員認為,這是一次關於年輕雪羊的機會主義的研究,也許其他年齡段的雪羊會採用不同的方式攀爬岩石。
換句話説,他們還需要研究YouTube視頻之外的東西。

大壩上“長了”好多錯落有致的羊羣|參考資料[1]
這些羊究竟為什麼對懸崖峭壁如此鍾愛?科學家認為,這些雪羊爬懸崖是為了維持身體所需的鈉,舔掉石頭上的鹽和礦物質,並且由於巖壁上鮮有別的動物造訪,也生長着一些植物,羊在補充鹽分的同時,還能吃到食物。
以色列本·古裏安大學保護生物學教授David Saltz説:“動物的運動可能由不止一個因素驅動。”除了石頭的鹽和礦物質外,躲避天敵也是它們熱衷於懸崖峭壁的原因之一。
在平地上,雪羊的生存能力並不算強,為了躲避猛獸的追捕,它們不得已往高處奔逃,慢慢就練出了“飛檐走壁”絕技。雖然與懸崖已經適應的如此熟練,但還是不時會有雪羊失足從高空跌落,以及雪崩將它們掩埋的事情發生,能活下來的雪羊都是勇敢的幸運兒。

飛身上樹的山羊成為了當地的奇景,許多遊客慕名而來|Wikipedia
摩洛哥也生活着類似的一羣山羊,只不過它們的棲息地從懸崖峭壁變成了樹杈,驚心動魄的程度稍減。這羣山羊喜歡爬樹,在近年來屢次成為頭條新聞,被人們一度認為是北非國家獨有的自然現象。
其實,在某種程度上還是羊的生存本能。我們都知道摩洛哥境內的撒哈拉大沙漠乾旱少雨,雖然有部分青草和灌木,但數量有限,沒有足夠的食物滿足羊羣。
而頑強生活在當地的摩洛哥堅果樹每年六月左右都會產生一種看起來像枯萎橄欖的成熟水果,於是在生存的逼迫下,這裏的山羊就進化出了爬樹的能力,將摩洛哥堅果樹的樹葉和果實當成自己的食物,以保證自己能夠存活下去。

阿甘樹|Wikipedia
會爬樹的山羊不但為當地的居民節省了一部分的糧食,還為當地人帶來了巨大的財富。因為山羊將摩洛哥堅果樹的果實啃食乾淨之後,就會在樹下留下一地的果核,這些果核可以榨成世界上最昂貴的食用油——摩洛哥堅果油或者做成化妝品的原料,摩洛哥堅果油一升的價格能賣到30~50美元。
如果沒有山羊幫忙啃食堅果,手工碾磨製作一升摩洛哥堅果油則需要花費三天的時間,經歷在陽光下乾燥、果核分離、去果核、留果仁,然後用石磨仔細研磨等過程。

擁有堅實外表的堅果和果核|Wikipedia
不管是上樹還是上懸崖,山羊們都能在樹枝和峭壁之間如履平地,從遠處看就像是樹和岩石上長着一簇一簇山羊,讓人們不得不感嘆活得時間久了什麼奇怪事都能見到。
但是,對於羊羣來説,選擇懸崖/樹杈還是平地,這是關乎生死的考驗。
懸崖還是平地?That’s a question.

(圖源Gifer)
封面來源:Wikipedia、網絡