長最尖的嘴，喫最肥的肉，說的就是翠鳥和北極狐
大家知道嗎？跳水是一項受傷風險的很高的運動，不是因爲落到了泳池邊，而是因爲人體從低密度、低粘度的空氣，高速進入高密度、高粘度的水裏時，會產生巨大的衝擊力。
很多跳水運動員身上都帶着傷和護具丨央視網
跳水運動員經過成千上萬次的訓練，身上還常常帶着傷。自然界那些從沒進過一天體校的翠鳥，是怎麼做到天天俯衝到水裏抓魚喫的？
翠鳥很得意：因爲我頭型好呀！
比雷公嘴再尖一點
喫魚的翠鳥是高速俯衝捕魚的高手，它們在俯衝捕魚時的速度可達每秒11米，比博爾特衝刺還快。
說起來，衝這麼快也是迫不得已。
一來，鳥類爲了飛翔，身體輕盈、體內有氣囊系統，羽毛之間還有很多空氣，爲了克服浮力不得不扎個大猛子，把重力勢能變成動能竄進水裏；
浮力太大且沒有足夠的動力，就會這樣，潛不下去一點，還把魚都嚇跑
二來，魚不會待在水面等鳥來喫，想喫到更多的魚，翠鳥還得扎得更深一點，需要更快入水獲得下潛動力。
正在高速俯衝準備捕魚的翠鳥丨Andy Morffew/Flickr (CC BY 2.0 DEED)
面對這兩個問題，喫魚的翠鳥們選擇把嘴長尖一點。
有的翠鳥喫魚，有的翠鳥喫蟲，總之研究人員測量了71種翠鳥標本的喙並3D打印出了模型，發現捕魚的翠鳥有更長更尖的喙，喙末端也更細。
翠鳥喙部模型，左爲喫魚的斑翠鳥，右爲喫蛇鼠蛙蟲的笑翠鳥丨參考資料[1]
接着，研究人員用這些翠鳥喙部模型模擬了俯衝入水。計算結果表明，和陸地覓食的親戚相比，喫魚的斑翠鳥的模型在入水時，喙周圍的水流速度、水受到的壓力都更小，入水引起的水流擴散範圍也小，能像刺客一樣安靜又迅速地抓到沒來得及反應的魚。
斑翠鳥和笑翠鳥模型俯衝入水時，喙周圍水流速度和壓力的對比丨參考資料[1]
雪地捕獵，也要尖嘴啊！
尖嘴翠鳥一個猛子扎進水裏捕魚，還有一個雪地版。讓我們把鏡頭轉向北極狐。
茫茫雪原上，一隻阿拉斯加（劃掉）北極狐聽到了積雪之下獵物移動的沙沙聲。在鎖定了獵物位置後，它猝不及防地原地起跳半米，以每秒2到4米的速度把臉戳進積雪中，殺獵物一個措手不及。
這種臉着地的捕獵行爲被稱爲mousing（有中文翻譯爲“鼠標跳”，暫時不得要領，所以本文使用英文來描述）。
一次完美的mousing丨BBC
之所以說北極狐mousing是雪地版翠鳥捕獵，是因爲很多實驗模型表面，當物體高速落到雪地這種顆粒介質上時，雪地表現出的特質和流體類似。
所以北極狐也有和翠鳥一樣尖尖的嘴筒子。
北極地區的食肉動物中，和熊科的北極熊、貓科的猞猁相比，犬科的北極狐有更長更尖的嘴筒子，天生就被分配到了雪地鑽頭這個崗位上。
又長又尖的嘴不僅是和其他物種鄰居競爭的優勢，也是保命的特徵。有科學家用3D打印做出了正常的北極狐頭骨模型和嘴筒子縮短四分之一的模型，發現在高速撞擊水面和雪面的實驗中，正常嘴筒子受到的衝擊力只有短嘴模型的一半。
爸媽生的捕獵造型是一回事，自己的修行又是另一回事，扎猛子捕獵還得好好估摸一下力道和深淺，這傢伙高估了積雪厚度，紮下去受到了後坐力，腦子嗡嗡的丨BBC
而這傢伙低估了積雪厚度，拔出自己都很費勁丨BBC
相信看到這裏，大家已經深深明白“尖嘴適合扎猛子”的道理。那麼課後測驗來了，下面這張照片中的翠鳥，它適合扎猛子捕魚嗎？
圖丨wikimedia commons/Benjamint444
參考文獻
[1] K. E. Crandell, R. O. Howe, P. L. Falkingham, Repeated evolution of drag reduction at the air–water interface in diving kingfishers. Journal of The Royal Society Interface, 2019, 16(154), 20190125.
[2] https://peterfalkingham.com/2019/05/15/kingfishers-their-beaks-and-diving-physical-modeling-and-cfd/
[3] C. M. Eliason, L. Straker, S. Jung, S. J. Hackett, Morphological innovation and biomechanical diversity in plunge-diving birds, Evolution, 2020, 74(1): 1514–1524
[4] C.M. Eliason, L.E. Mellenthin, T. Hains, et al. Genomic signatures of convergent shifts to plunge-diving behavior in birds. Communications Biology, 2023, 6, 1011.
[5] https://www.snexplores.org/article/plunge-diving-kingfishers-avoid-concussions
[6] J. Yuk, A. Pandey, L. Park, W.E. Bemis, & S. Jung, Effect of skull morphology on fox snow diving, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2024, 121 (19): e2321179121
作者：悲催的鉈寶寶
編輯：李小葵
題圖來源：Andy Morffew/Flickr
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