這是一個來自小學五年級學生的問題,其實相關的問題已經有不少,但是很少有答者能夠用小學孩子能夠看懂、聽懂的方式來回答這種看似很簡單的問題。

所以,我們希望這個問題下面的回答者能夠仔細組織語言,用一種小學生能夠理解的方式,把自己當作小學五年級老師來回答這個問題,為孩子們打開一片更大的天地。


公雞在早上咯咯咯打鳴,對於大多數人來說,似乎是一個理所當然的現象。在許多國家,公雞的啼叫被當作破曉的象徵。

但"公雞為什麼會在早上打鳴"?這個問題可不簡單,甚至難倒了科學家。

  公雞破曉 圖源:discover magazine

也許你不會相信,直到2013年才有科學家就這個問題進行了認真解答,並發表了一篇論文。

首先,我們得知道,公雞在一天中的任何時候都會叫,並不是只有早上才會叫。有時候,公雞會因為有其他動物的入侵、宣告領土或其他公雞的威脅,把啼叫作為警告。不過,沒事的時候,它們確實是早上叫得最多。

多年來,科學家認為公雞之所以在早上打鳴,是因為太陽升起後,光線由暗至明,公雞受到光線的刺激而做出反應。不過,有些人認為,公雞不是受到光線刺激,而是知道早上要來了才打鳴的,也就是說,公雞有時間概念,到了早上就像鬧鐘一樣叮叮叮地響個不停

日本名古屋大學的科學家們決定做一個實驗,來看看到底哪個說法才對。

科學家先找了一批公雞,觀察它們在正常情況下的啼叫頻率。結果發現,一天下來,公雞不僅在早上會叫,在餵食時也會鳴叫。並且那些叫嚷在最前面的總是想獲得更多的食物。

在正式的實驗中,科學家對公雞所處的封閉房間的光照進行了控制:光照12小時,然後關燈12小時,重複兩周。結果發現,在規律的光照下,公雞會在光照來臨前兩小時左右開始打鳴。

科學家還有一個有趣的發現:地位優勢明顯的雞叫得比其他雞更早一些,地位最高的公雞有破曉的最優先權。然後按順序挨個打鳴,地位最低的只能在其他雞叫完後默默墊個底。另有研究也證實,地位越低的公雞,打鳴的頻率也越低。以上發現說明,打鳴確實是公雞宣揚地位的一種方式

隨著地位的降低,打鳴的頻率也逐漸降低 圖源:文獻2

在之後的兩周,這一屋子的公雞將進入全面的"黑暗時代",即24小時無光照。科學家發現,在第一周"黑暗時代"里,這些公雞似乎還能記得之前12小時規律光照實驗中大概的時間,在要有光照的時候開始打鳴。

然而,隨著時間的推移,公雞似乎慢慢出現了偏差,對於它們來說,原本周期是24小時一次破曉打鳴的,全黑後變成了23.8小時一次,相差了0.2小時,也就是說,在黑暗環境下,公雞對時間的感知出現了問題。這種打鳴的規律性逐漸被打破了,它們不再相對固定地打鳴,這說明光照確實影響了公雞打鳴。

在全黑的狀態下,公雞的打鳴時間出現了波動 圖源:文獻1

在黑暗條件下,科學家試圖通過隨機時間的光照和播放公雞的啼叫來欺騙它們。結果發現,雖然這些刺激確實會引起一些鳴叫,但如果這種刺激是在之前光照開啟的時間前後,那麼它們打鳴會比其他時間點更頻繁。

因此,科學家得出結論:公雞打鳴主要是由內在的生物鐘調節的,同時會受到外部環境的影響。此外,由於公雞在一天中的其他時間不會像光照前後(黎明)那樣強烈地鳴叫,研究人員認為公雞的"內部時鐘優先於外部信號"。

那麼,什麼是生物鐘?

2017年的諾貝爾生理學獎三位獲得者的研究對此進行了解答,正是他們發現了生物體晝夜節律的分子機制。

圖片來源:guardian

簡單來說,人和其他動物的生物鐘是由一系列的基因和蛋白共同作用而形成的24小時的節律性行為,影響了不同時間段的生理變化,比如體溫、脈搏、血壓、激素分泌等等。

至於公雞為什麼在早上叫的最多這一點,科學家們還沒有完全弄清楚。不過,考慮到打鳴是公雞宣揚地位的一種方式,也許公雞深諳 "一日之計在於晨"的道理,在早上通過打鳴確定自己的地位,可不能從一大早就亂了套。

動物失控了:嗑藥的黑熊、酗酒的樹鼩和發電的倉鼠?

www.zhihu.com圖標

參考文獻

  [1]Shimmura, T., Yoshimura, T. (2013). Circadian clock determines the timing of rooster crowing. Current Biology, 23(6), R231–R233. doi:10.1016/j.cub.2013.02.015

  [2]Leonard M L, Horn A G. Crowing in relation to status in roosters[J]. Animal Behaviour, 1995, 49(5): 1283-1290.

  [3]http://www.kepuchina.cn/health/care/201810/t20181011_751706.shtml

出品:科普中國 @中國科普博覽

製作:蘇澄宇

監製:中國科學院計算機網路信息中心



2013年3月,Tsuyoshi Shimamura、Shosei Ohashi和Takashi Yoshimura發表了一篇論文《Circadian clock determines the timing of rooster crowing》,專門討論公雞打鳴的現象,以下是結論。

他們發現,公雞實際上具有23.7±0.1小時的晝夜節律生物鐘,並且會在指定時間開始鳴叫,這有助於解釋為什麼公雞在日出之前會開始出現打鳴現象。

研究還發現,公雞打鳴的順序反映了它們的社會等級。在一群雞中,地位最高的公雞每天早上最先打鳴,然後才輪到下一等級的公雞,佔主導地位公雞的存在會抑制下屬公雞的叫聲。

其實公雞也不止在早上打鳴,而人類往往會注意到這種特殊的鳴叫時間,也只是因為我們也剛剛開始從深度睡眠中醒來,當然如果實在被吵得不行睡不好覺,你也可以把它們抓來做雞公煲( ??? .? ??? )?。

參考資料:

https://www.nationalgeographic.com/news/2013/3/130318-rooster-crow-circadian-clock-science/

https://www.nature.com/articles/srep11683

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982213001863

All You Need To Know About Rooster Crowing

論文PDF:

https://www.nature.com/articles/srep11683.pdf


首先:是早上太安靜了,早上打鳴因此顯得比較突兀。

我小時候仔細觀察過,公雞隻要沒睡覺,都有可能打鳴,最常見的是這家雞叫,那家也跟著叫,一般動物這都是宣示主權的一種方式。之所以早上叫,一個是因為它醒了,另外一個是早上叫的時候特別安靜,容易引起大家注意,特別是你睡的似睡非睡之間。實際上白天其他時候也叫,這時候大家都醒了,也不太注意,尤其是中午休息時候叫,會被人踢幾腳就老實了。

其次,不是太陽出來叫,多半都是早一半個小時,因此準確的說,是它醒了開始叫,而不是因為是早上才叫。

最後,公雞鬥毆也叫,母雞下蛋也叫,和人差不多,多巴胺分泌多了,內分泌失調罷了。


向五年級學生解釋?那就當做給未來兒子的科普吧!

致未來兒子的一封「公雞打鳴」科普信:

兒砸,雞叫聲其實是全世界普及率最高的鳥叫聲了,像我在你這個年紀的時候,大家都還唱著童謠呢:「公雞公雞喔喔叫,母雞母雞咯咯噠,小雞小雞嘰嘰嘰。」

雞的叫聲,其實就像我們人與人之間的溝通,都是一個交流溝通的過程。你摔倒了,或者遇到危險的時候,會大聲呼叫讓我來幫助你,雞其實也一樣的道理。它們也會在遇到危險時,發出鳴叫,來呼叫和警告自己的同伴。

在很久很久以前,我們的老祖宗可沒有鬧鐘,並不知道時間。而碰巧雞的腦袋裡有「松果體」,是用來分泌褪黑素的,這個東西只有在伸手不見五指時才會開始出現,一旦有點光亮就會停止分泌醒過來,醒來的雞們由於光亮的刺激,使得它們非常興奮,為了表達這種興奮的心情就決定叫兩聲吧!久而久之,形成了習慣,一有微光就開始叫,於是老祖宗們就把公雞打鳴作為起床的鬧鐘了。

但是,兒砸啊,那麼多公雞,你知道哪只雞先叫嗎?

雞從一直野雞到現在的家雞,已經至少被人們馴化了4000多年了,所以很多習性都受養雞人影響。他們會把一群公雞和一群母雞養在一起,這樣雞們就形成了一個社會團體,就像你在學校上學一樣。

在雞的社會裡,每隻公雞其實都有各自的社會地位,一般會按照戰鬥力高低來排名,而第一個叫的就是那隻最厲害的「雞王」啦,它呀,不但率先打鳴,而且還能優先享有食物和母雞。羨慕嘛?那你也要好好努力,成為最厲害的「雞王」啊!

所以說,公雞在早上打鳴,其實有一部分原因是為了彰顯自己的地位,當然,更多的還是因為自身的習性,就像我們的老祖先們要日出而作、日落而息一樣。

對啦兒砸,先別睡,你就不想知道為啥母雞很少打鳴嗎?

母雞,正常啊,是不打鳴的,生物學上呢,是因為沒有雄性激素,所以母雞普遍會比公雞輕些,吃的也少,生長速度相對也慢些。但是吧,有時候母雞也會因為激素失調而打鳴。

在古時候人們一般覺得母雞打鳴是不吉利的象徵,這其實是存在歧視的!不過,在科學發達的今天,我們知道了母雞打鳴是因為激素紊亂造成的。所以,對女生可不要帶有歧視心理,男女之間要互相尊重呀!

好了,今天的科普就到這吧!小小小武睡吧!晚安!好夢!


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