编译 | 黄雨佳
盔犀鸟（Rhinoplax vigil）是一种独特的鸟类。鸟如其名，它们的头部有一个巨大且坚硬的头盔状结构。就像戴着头盔的橄榄球运动员间会发生剧烈的肢体碰撞一样，雄性盔犀鸟也会用它们的头相互撞击，只不过这场“斗殴”是在空中发生。
斗殴开始之前，盔犀鸟会用它们的喙击打树枝，并在树枝上左右摩擦，“就像拳击比赛开始前，拳击手会在拳击场的角落击打拳击手套一样”。然后，它们会鸣叫半小时左右，随后飞到空中开始比武。
哐哐哐！两只速度如同汽车一般的盔犀鸟猛地撞到了一起。它们头撞头的声音响彻天空，就连百米开外的森林里都能听见。它们甚至有时会被撞到“人仰马翻”，向后翻倒过去，然后再飞回来。
两只头盔犀鸟在空中比武。碰撞的冲击力使一只盔犀鸟向后翻倒。（图片来源：Margaret F. Kinnaird et al.）
可是，以这么快的速度在空中相撞，为什么盔犀鸟不会被撞晕过去、掉下来摔死呢？今年7月，在捷克布拉格举办的实验生物学学会年会（Society for Experimental Biology Annual Conference）上，香港城市大学的研究团队公布了他们的研究结果：秘密可能隐藏在盔犀鸟的头骨中。
比较解剖学副教授梅森·迪安（Mason Dean）曾在博物馆中看见过一份盔犀鸟的头骨标本，他惊讶地发现其中有骨小梁样的结构。这引起了他的好奇。为了进一步了解这种头盔的功能形态，迪安带领的团队使用微型计算机断层扫描（micro-CT）观察了盔犀鸟的头盔结构。
许多犀鸟都有头盔样的头骨结构，但不同犀鸟的头盔似乎扮演了不同角色。例如，大多数犀鸟的头盔都是中空的结构，但盔犀鸟则不同，不仅头盔前面有一层厚厚的角蛋白，而且头盔内部的骨结构异常致密。骨小梁结构能在最需要的地方为骨骼提供更高的强度和抗弯曲的能力。
迪安团队详细、定量地研究了盔犀鸟头骨的构造、骨骼与角蛋白的相互作用以及骨小梁形成的网络。他们发现，盔犀鸟骨小梁的平均厚度比大象股骨中的骨小梁都还要厚。而一般而言，动物体型越大，骨小梁会越厚。迪安感慨道：“我观察过那么多种动物骨骼，从未见过盔犀鸟这样的骨小梁。”
盔犀鸟头骨（图片来源：Mason Dean, CC BY-SA）
迪安说：“这些巨大的骨小梁像榕树的树根一样通往它的脑颅，汇聚到一个骨质的平台上，这比我们研究过的其他犀鸟和近亲的骨质平台都要坚固得多。所有这些解剖学特征都开始让我们了解到，盔犀鸟的头骨为何能承受目前生物界已知最快的撞击之一。”
然而，作为亚洲最大的犀鸟之一，盔犀鸟头盔前的角质一直在艺术品和古董市场上受到追捧。由于非法野生动物贸易，盔犀鸟如今已经被列入国际自然保护联盟濒危物种红色名录。
研究人员希望，他们的研究能提升公众对生物多样性丧失的认识，以此来保护这种极度濒危的物种。此外，研究人员也希望他们的新发现能为开发抗冲击的仿生材料提供新见解。
其实，除了盔犀鸟的头盔可能给科学家带来工程上的突破外，鸟类的羽毛也已经带来了许多科技创新的灵感。例如，企鹅羽毛的表面纹理和边界层控制原理，就已经被运用于机器人领域。想要了解羽毛种种神奇的特性，欢迎阅读《环球科学》9月刊的文章——《羽毛的演化艺术》，看看从远古的非鸟恐龙到现代的猫头鹰，从悬停的蜂鸟到深潜的企鹅，它们的羽毛是如何启发科学家的。
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参考链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1046/j.1474-919X.2003.00188.x
https://www.eurekalert.org/news-releases/1049960
封面图来源：pexels
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