松鼠|松鼠如何成为“跑酷高手”( 二 )


而支撑松鼠完成这一系列决策过程和动作的关键因素之一就是大脑 。松鼠和其他居住在树上的啮齿动物进化出了比穴居动物更大的大脑 。这种更强大的脑力赋予了它们在林地茁壮成长所需的关键能力,包括更好的视力和运动技能 。
英国爱丁堡大学研究人员对38种现存和灭绝的啮齿动物的头骨进行了CT扫描,以研究动物大脑是如何随时间变化的 。刊登于《通讯—生物学》的论文显示,随着时间的推移,松鼠大脑的相对大小在增加,这主要是由于它们的体重急剧下降 。而且,大脑中与视觉和运动技能有关的两个关键区域的新皮层变得更大,帮助稳定眼球运动的岩状小叶也增大了 。研究人员表示,这些区域的扩大有助于栖息在树上的啮齿动物适应复杂环境中的生活 。
此外,Hunt等人认为,试错学习在单个跳跃过程中控制了可用性知觉 。成年松鼠一生都在学习,不断积累环境和动作之间关联的经验,所以发育过程也是动物学会测量和调整自己动作的关键环节 。
有效运动在于匹配环境
在自然界中,动物总是具有非凡的运动能力:螨虫能举起相当于其体重1000倍的重量,螳螂虾以子弹般的力量攻击猎物,游隼以539.13公里/小时的速度俯冲向猎物 。即使是人类婴儿在自由玩耍时,每小时也能移动相当于8个足球场的距离 。然而,在现实世界中,动物的运动并不总处于最强、最快或最活跃的状态 。
“确切地说,有效的行动是一个每时每刻将身体状态与环境特征相匹配的过程 。也就是移动必须因地制宜 。”Adolph说,“人类对运动的感知也是一个迭代过程,在这个过程中,在可变环境中移动的经验产生了新启示,新启示反过来又促进了新经验 。松鼠和其他树栖动物在学习如何在树冠上跳跃时,很可能表现出了类似的校准能力和创造力 。”
现实世界中的运动需要灵活性和创造力 。“我认为松鼠是理解平衡和敏捷的生物学极限首屈一指的模型生物 。”Hunt说,“如果我们能了解松鼠是如何做到这一点的,那么会发现在树冠和其他复杂地形下,适用于其他动物和机器人高性能运动的一般原则 。”
“我认为这是下一个前沿领域,即身体是如何决定运动的 。这是一个重要的基础生物学问题 。”Full说,他们将继续探索动物生物力学能力和认知能力之间的相互作用 。
【松鼠|松鼠如何成为“跑酷高手”】显然,这个实验证明了每个人都知道的一点:在复杂树林中,松鼠是聪明的杂技演员 。

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