鸡鸭同行
引子：
Dr.Who：开会了，开会了……
众人一哄而散，只剩下几个跑得慢的同学不幸被抓住。
Dr.Who：嗯，我们继续进行“鸡”的讨论，今天的话题是：“为什么小鸡走路要伸缩头，小鸭、小鹅走路却是左右晃呢？”大家不要抢话筒，轮流发言啊。
Dr.Who：牵强。
小蓟：我觉得跟小鸭、小鹅脚上的蹼有关系，具体什么关系嘛，还有待研究。
Dr.Who：勉强。
小机：难道不是因为小鸡的嘴尖尖，小鸭的嘴扁扁吗？
Dr.Who：把这个胡说八道的家伙拉下去、断电源！
小机：救命啊，yami……
yami：这个嘛，其实呢我跟家禽界不是很熟，我们还是去问问Dr.You吧！
我知道，此时，在加利福尼亚州的阳光海岸，有一位松鼠正在海滩上观察海鸥；在纽约的水泥森林，有一位松鼠正在阳台上赶鸽子；在已渐渐入秋的新西兰，有一位松鼠正在沙滩上研究天鹅；在春意逐渐弥漫的法国，有一位松鼠正在端详盘中的烤鹅。这个美好的三月里，有许多松鼠会的读者正在电脑前，书桌边，田野里，溪流上，思考行走鸟类为何在“点小姬：我知道我知道，因为鸭比较胖，所谓“尾头”。我们，正与遍布地球的科学家一样，努力理解大不掉”是也。这个奇妙的世界。
问：
为什么鸡走路的时候头一伸一缩，而鸭或鹅走路的时候却不是这样的呢？(瘦驼)
“儒客小子”的热闹答案
四脚动物站地四平八稳，不用太多考虑行走时的平衡问题，而陆上行走的两足动物，两脚交替前进时，原本支撑重心的两脚短时间内会不可避免地变为唯一一个支撑点，走路时重心失衡如何解决？人、以鸡为代表的有翅膀但走路仍较多的部分飞禽，和以鸭为代表的有脚蹼水禽都痛苦地思考着。
于是人首先走了一步，当迈步时(以右腿为例)，身体稍前倾，右腿迈出时，右边重心部分失去支撑，如果保持平衡，一个办法是身体跟随扭动，具体动作要领请参照军训中齐步走时一些同手同脚同学，这个姿势显然不够大方漂亮。人走了这一步后继续思考，直立行走把人的上肢(下肢肯定不行)从行走中解放出来，只能说部分解放，上肢不再支撑重心了，就可以给在解放体力斗争中失败还继续默默支撑身体的下肢做些辅助动作。人迈出左脚，右胳膊伸出以平衡左边重心，两脚和两手交替前进，稳健而又协调，就这样欢快地走了出去。
鸭子是比较懒的动物，水里的生活很惬意，不用费力地支撑那胖胖的身躯。但是上了岸后就不那么舒服了，因为适应划水，脚丫子“穿”了脚蹼，两脚分开距离有点大，迈步时重心失衡严重。可鸭子决定继续懒下去，看人开始走的那步也挺好的，就学上了，走路扭动下屁股也是很性感的。如果后面有人追上来了，咋办？撒脚丫子跑吧，可迈步快了，身体扭动频率严重跟不上，没办法，只能支开翅膀扑棱了，靠空气动力平衡一下。
鸡是两脚动物中的贵族，一直抬着那高傲的头，鸡也在思考，重心在迈步时失衡是由于重心落在两边的腿上，如果两边支撑点向中心线靠拢了不就解决了嘛！对，两脚走直线，从此“猫步”发明出来了，鸡一直想给自己正名，人类模特走的两脚交叉直线不关四脚猫什么事，这是后话。可鸡脚较小，走直线时重心前后移动不稳定，一不小心就来个鸡吃米，鸡尾巴配重太轻，那就劳累下那高傲的头了，走路时头有节奏地前后伸缩。别说，比以前还更精神了，雄赳赳、气昂昂，走自己的路，让鸭子羡慕去吧。
小贴士：鸽子走路也是伸缩头哦。
From“Fujia”+“八爪鱼”+“Seren”
小鸡、鸽子，甚至一些会游泳的鸭子，走路的时候为什么要点头？有人说是为了保持身体平衡；有人说是为了使看东西更仔细；有人说是进化里的最优解；有人说是本性难移。后来又有人开始吵，Dr.You是不是有科学性，思考科学问题思路重要，还是方向重要……一时间，众说纷纭。
春风已欣欣然地吹绿了一河水。在每个阳光明媚的清晨，我都抱着论文资料去遍开黄水仙的河边喂鸭子。当各种五颜六色的鸭子(也可能不是鸭子)，头一点一点或一点不点地围在我身边啄面包时，我猜是不是也曾有人，也从喂鸭子开始做科学。
于是当我看到莱因霍尔德.奈克教授(Prof.Dr.ReinholdNecker)，一位非常有爱的大胡子德国爷爷在2007年发表的综述论文时，忍不住莞尔，小鸡小鸭也有大科学。奈克爷爷也许天生就是研究脖子的(necker)，他甚至还写了篇精彩纷呈的科普文章，告诉我们这个“点头Yes摇头No”的故事。
小鸟走路真的在“点头”吗？答案是否定的。
1930年，中子刚被发现，中微子与暗物质的假说刚被提出，美国约翰霍.普金斯大学(TheJohnsHopkinsUniversity)的生物学家奈特.邓拉普(KnightDunlap)和莫勒(O.H.Mowrer)却在喂鸽子。他们找了个房间，在房间的一头放了些食物，然后在另一头放出鸽子，让其去追寻食物，同时用一个简陋得甚至不如现今许多手机内配置的相机，拍摄了鸽子们的行走图片（图3-1）。邓普拉老师和莫勒老师，通过这个简单无比的实验与模糊不清的照片告诉我们，鸽子走路时，头部并不是有规律地前后移动，而是一直在往前伸。在行走时，鸽子脖子往前一顶，头先行。然后，头部静止在先前位置，等待着身体和脚跟进。但是因为身子往前移，头对身体的相对位置挪后，造成了先往前点头，再向后缩脖子的假象。
为什么鸽子走路不能如天鹅一般优雅娴静，而非得一顿一顿吃力地伸脖子？这两位生物学家提出了个假想：在等待身体跟进的阶段，暂时静止的头部有利于鸽子获得稳定的视野，使鸽子能看清周围的事物。可是，他们并没有给出证据。四十多年间，像我们今天的读者一样，科学家们为这个问题深深困扰，各自提出了不同的假设。
图3-1
大体来说，江湖上对此现象的看法大致分为三大门派：平衡说、运动说和视觉说。平衡说的大侠们认为是由于身体速度的变化，刺激内耳里面控制平衡的前庭器官，造成点头；运动说的高手们则强调小鸟行走时一举翅一投足，都可能造成脖子和脑袋的肌肉自然反射，所以头部也会不断运动；视觉说的好汉自然高举邓老师和莫老师的“大旗”，把“点头摇头，看得清楚才是好头”的理论发扬光大。
大家一吵就是45年，小鸡和鸽子依然还在一顿一顿地走路。嗷嗷待哺的婴儿变为哺育后代的母亲，活泼的少女成为老妪，意气风发的青年已被生活磨砺为沉默的老者，而这个问题始终悬而未决，谁都不知道答案。
在1975年的《自然》(Nature)杂志上，马克.弗莱得曼(MarkB.Friedman)教授发表了一篇论文，有力地支持了“视觉系”。从苏格兰的爱丁堡大学(UniversityofEdinburgh)到美国的卡内基-梅隆大学(Carnegie-MellonUniversity)，弗老师一直在研究视觉控制的问题，可说是视觉派里的大牛。
弗老师设计了一组精妙的实验。他首先单挑平衡派，设计了一个四面封闭的箱子，将鸽子放置其中，推着箱子模仿鸽子的步行速度前进。此时，静坐在箱子中的鸽子没有迈步，不存在行走时的肌肉骨骼运动；鸽子与笼子一起被推行，鸽子也看不到周围环境有任何变化，即没有视觉上的刺激。但由于鸽子被推动了，速度的变化足以造成前庭器官的反应。而这只鸽子纹丝不动，完全没有点头的意思(图3-2)。由此证明，前庭系统不足以引发鸽子点头。
图3-2
平衡派被放倒，弗老师接下来锁定了运动派。他在箱子底部开洞，将其置于一个轻巧的滑板上，鸽子站在箱底的洞里，滑板之上。当鸽子在箱子中自由前进时，滑板自动往后滑，造成箱子与鸽子的相对位置不变。此时，虽然鸽子在走路，但它看到的世界(箱子)没有任何区别(图3-3)。走路的鸽子，居然，不伸脖子了！
图3-3
接下来，他把有破洞的箱子重新放到一个固定的台子上，鸽子依然站在洞里，弗老师自己来推着箱子缓慢运动。这时台上的鸽子没有行走，但它眼前的世界(箱子)却在弗老师的推动之下发生变化(图3-4)。此时，不走路的鸽子，脑袋居然又开始动了！弗老师发现，当箱子推动距离在20厘米以上，鸽子的头就会往前伸一些。在推动箱子的过程中，鸽子头部会时不时地动一下。
图3-4
弗老师大展拳脚，给出了视觉派翘首以待的漂亮结论：平衡和行走不足以让鸽子点头，而鸽子“点头”与保持视野稳定有很大关系。此实验结论自“出山”以来，30多年来无人得以推翻。这样具有想象力且严谨论证的实验，如今读来依然让人拍案称绝。
在做上述实验的同时，冰天雪地的加拿大皇后大学(Queen’sUniversity)里，弗罗斯特教授(B.J.Frost)也在做着同样的事情。也许这位弗老师二号喜欢健身保持身材，他很有创意地把鸽子放上了跑步机。相同的结论诞生了。当跑步机轨带往后退的速度与鸽子走路速度一定时，鸽子虽然在迈步，但相对于周围环境却没有改变位置，此时，鸽子的头部并不移动。
弗老师二号还在他发表于1978年的论文中描述了一个乌龙实验。某次实验结束后，他突然发现“正襟危立”在跑步机上的鸽子脖子不断地往前伸，直到最后失去平衡，“啪”一声摔倒在跑步机上。
弗老师二号很是惊奇：难道鸽子走路多了，连神经都被影响了？为了不背负上虐待动物的罪名，他遍查原因，最后突然发现，是自己忘了关掉跑步机，轨带依然在以十分缓慢的速度移动。由于速度不足以促使鸽子行走，为了保持视野的稳定，鸽子头部不移动，身体随着跑步机往后运动，脖子只得越伸越长，直到狼狈地摔个“鸽啃屎”。
沐浴在河边宜人的阳光下，冷不丁读到这么一段，我忍不住爆笑。身边正安静觅食的鸭子们惊起，点着头或展起翅膀跳入河里，打散了河面上的粼粼树影。
光阴的故事进入了21世纪。日本东京大学(TheUniversityofTokyo)的藤田同学(MasakiFujita)在研究，为什么鸽子走路时，伸头与伸脚是几乎同时发生的？
日本人做事就是认真。为了找出鸽子重心的位置所在，他捉了7只鸽子，每只都用绳子吊起来14次(7的倍数是不是他的幸运数字？)，用相机记录并计算出了鸽子的平均重心，眼部到胸部的距离，合起时翅膀的长度，等等。然后用一高速索尼相机(科技终于进步了)，记录了鸽子行走的步骤，再计算出其头部、脚部与重心运动的时间差。
他得到了鸽子运动的详细过程。当鸽子抬起后脚往前走，重心随着身体紧跟着前移。脖子前伸，短暂停顿后，后脚着地，变为前脚，脖子缩短，继续短暂静止。随后原为前脚的后脚起，身体重心紧跟着前行，重复以上步骤。无论头部与脚如何移动，鸽子的重心相对于身体基本不偏移（见下页图3-5）。
藤田同学在2002年发表的论文广而告之鸽子：头部的伸长与重心移动无关，仅用以影响视觉，但视觉的变化对于运动时控制身体的平衡有很大作用。这个结论极好地呼应了30多年前，两位弗老师对于视野、平衡与鸽子“点头”之间的充分必要条件的分析。
似乎鸟类因视力而点头的现象自此变得越来越清晰，点头的故事，看似就如此走到了尾声。实际上，这个故事正等待着续上浓墨重彩的又一章。
弗老师雄辩的实验研究，将其后大量此类研究的方向指向了视觉因素。随着科学家们对鸟类研究的愈加深入，鸟类视觉系统的机制也渐渐变得清晰：视动反馈、视网膜感光细胞分布、视神经传导通路、中枢视动信号处理机制……种种发现，似乎让鸟儿点头现象的机理变得越来越清晰。
图3-5
而事实上，有关鸟儿点头问题的研究却正愈发地纠结迷离。
尽管在弗老师的研究中，平衡派与运动派已经被否定了，工作于加拿大萨斯喀彻温大学(UniversityofSaskatchewan)的科学家缪尔(GillianD.Muir)却并没有因此而放弃对步态和点头现象之联系的探索。他另辟蹊径，从点头现象的生理发展入手，对视觉派后人的理论形成了猛烈冲击。2005年他发表的实验结果表明，在雏鸟步态发育时，如果剥夺其某种决定性的视动反馈能力，点头受到的影响并不大；而如果雏鸟步态受到限制，功能发育不够完善，成鸟的步伐变小，脖子伸缩幅度则会随之降低。
藤田同学也在2004年更进一步证明了，步伐大的鸟类，伸脖子的幅度也远比步伐小的鸟类要大。尽管他们的研究多少显得局限甚至片面，但不争的事实暗示我们，这个问题的答案并不只是视觉，而且视觉因素在鸟儿点头现象中的地位还需要重新评估。
同时，尽管生物力学因素被证明和鸟类点头现象无直接关联，但其对“点头”机制的形成，以及在成鸟“点头”中发挥的作用，却得到越来越多的注意。
答案变得越来越扑朔迷离。德国大胡子奈克爷爷在2007年的综述里说：“尽管头脚的合作不是维持平衡的必需条件，但的确让鸟走得更稳；尽管视觉似乎是点头作用的主要方面，但至今仍然没有清晰的理论，来为我们确切解释鸟类点头的作用。”
不是尾声的尾声：
故事还远远没有结束。
世界各地许许多多科学家，带着不同肤色，说着不同语言，用着不同鸟类，继续勤奋地探索这个问题的所有未知。种种看似矛盾冲突的结论，广泛分布于科学家所研究的多达300多种鸟类之中。
此起彼伏的各类假说似乎预示着，这个现象的研究仍然会继续下去。
为此项研究所辛劳的，有无数的硕士、博士、研究员、教授；有他们背后所有默默或不默默支持的朋友家人，以及300多种的鸟类；更有在数十年间对这项研究不吝投入的支持科学探索的纳税人和政府。
我试着抛了颗果仁给水里一只点头的鸭子。这只红嘴的小黑鸭开心地咬着，嘴里咯嘣咯嘣地响。
Dr. Who借用三位作者的话：亲爱的朋友，在追求真理的路途上，我们永不孤独，但更愿有你的陪伴。
