将鼠标悬停在目标上方有助于巨脸大灰猫头鹰准确定位隐藏在两英尺厚雪下的猎物。根据加州大学河滨分校的一项新研究,猫头鹰的一些身体特征,尤其是它们翅膀和面部的一部分,可以帮助它们纠正由雪引起的声音失真,从而使它们能够以惊人的准确度找到移动中的食物。

巨脸猫头鹰如何捕捉隐藏在雪中的田鼠

虽然大多数猫头鹰直接飞向猎物,但这种猫头鹰会在目标区域上方盘旋,然后直接落下并用爪子猛击雪地。

“这些并不是唯一以这种方式捕食的鸟类,但在某些方面,它们是最极端的,因为它们可以在雪盖下找到猎物,”领导这项研究的加州大学河滨分校生物学家克里斯托弗克拉克说。“这个物种是雪地狩猎专家。”

克拉克和他的团队今年在加拿大马尼托巴省的森林中进行了一系列实验,以更好地了解猫头鹰在雪地能见度和声音有限的情况下的精确度。他们的观察记录在英国皇家学会论文集B的新论文中。

一个关键的发现与猫头鹰宽阔的圆盘状脸有关,它们像雷达一样使用它来寻找食物。我们耳朵的肉质部分就像他们的面部特征一样工作。他们羽毛漏斗下方的开口向他们的耳朵发出声音,耳朵靠近他们的脸中央。

“这类似于狗可以转动耳朵来调整声音的方式。猫头鹰可以做同样的事情,”克拉克说。

面盘越大,对低频声音越敏感。大灰猫头鹰拥有所有鸟类中最大的面部圆盘,专为狩猎田鼠而生,田鼠是它们的首选食物。田鼠经常被误认为是老鼠,它们的尖锐声音在雪盖下消失了。然而,它们挖掘和咀嚼的声音会直接传到猫头鹰的面部雷达上。

为了证明雪如何影响田鼠的声音,研究人员在他们观察到的猫头鹰打猎时挖的洞旁边挖了一个洞。在这些孔内,他们放置了扬声器来播放各种声音;高频的白噪声,以及低频的穴居田鼠录音。

由多个麦克风组成的声学相机捕捉到从六个不同深度的积雪中发出的声音。分析表明,低频噪声传输效果最好。只有3千赫或更低的声音可以通过20英寸厚的雪层传播;所有的高频声音都消失了。

“低频声音穿过雪的事实解释了这个物种的面盘,因为他们有更好的低频听力和这么大的面盘。”

该小组的声波实验还表明,雪会使田鼠的声音弯曲,产生“声学海市蜃楼”,这可能会使猫头鹰误入歧途。通过在猎物正上方停留片刻,鸟类可以纠正雪的变形。

“声音必须从头顶传播的距离更短,声音从那个地方传播的雪也更少,”克拉克说。“这绝对有助于猫头鹰降落在他们需要的地方。”

大灰猫头鹰也有翅膀,似乎可以抑制飞行的声音,这可以让它们专注于田鼠发出的噪音。在所有猫头鹰中,这个物种是飞行中最安静的物种之一,因为长长的流苏翅膀上覆盖着厚厚的“天鹅绒”。这些翅膀的隔音特性在狩猎的悬停阶段可能特别有用。

这项工作的最后一个方面不仅对那些对猫头鹰着迷的人感兴趣,而且对那些开发更安静的机器的人也很感兴趣。

“在1940年代和60年代之间,飞机的声音急剧下降,但从那以后飞机并没有变得更安静。研究这些猫头鹰的翅膀如何发挥作用有助于激发产生更少噪音的新型飞机和无人机,”克拉克说。