¿Cómo las gallinas y otras aves mantienen sus cabezas en un lugar fijo, independientemente de su posición corporal?

Los pollos (y algunos otros depredadores) cazan al detectar movimiento en su campo de visión, por lo que es importante que su mundo se vea como un fondo estático sobre el cual un insecto podría moverse sin previo aviso.

Los movimientos de la cabeza y el cuello están destinados a mantener un campo visual inmóvil (la capacidad similar a la de un steadicam al que hace referencia) pero también a obtener un nuevo campo visual muy rápidamente , con un mínimo de tiempo perdido durante el tránsito. Los pollos en realidad no mantienen la cabeza en una posición mientras caminan; parecen balancearse de un lado a otro, pero esto en realidad maximiza la cantidad de tiempo que se pasa en un punto mientras se mueve. Cada sacudida del cuello se acompaña de un parpadeo de la membrana nictitante para eliminar la imagen de un fondo en movimiento.

¡Los humanos también pueden hacerlo!

¿Ves cómo este bailarín maximiza el tiempo que pasas frente al frente mientras giras? (Compare la rotación constante de su cuerpo con la rotación puntuada de su cabeza.) Percibirá una imagen principalmente estática del frente de la habitación.

¿Cómo?

De la misma manera que los humanos detectan el movimiento de la cabeza: ¡a través del sistema vestibular en tu oído interno!

En tu oído interno tienes tres canales semicirculares.

Cada canal es como un hula-hoop lleno de un fluido viscoso ( endolinfa ). Imagínese sosteniendo uno y girándolo en el sentido de las agujas del reloj. Sentirás que el fluido interno se desliza por su inercia , no quiere moverse, por lo que, en relación con el hula-hoop, el líquido se desplaza hacia la izquierda.

A diferencia de un hula-hoop, sin embargo, el interior de un canal semicircular está recubierto con lindas y pequeñas células ciliadas que penetran en la endolinfa. Cuando el líquido pasa junto a ellos, se doblan hacia un lado o hacia el otro, enviando al cerebro una señal nerviosa positiva o negativa (excitadora o inhibitoria).

El truco inteligente es que estos tres canales están ordenados ortogonalmente entre sí para que puedan detectar el movimiento alrededor de los ejes x, y y z de forma independiente:

Los humanos reaccionan involuntariamente a esta información a través del reflejo vestíbulo-ocular. Mueva la cabeza hacia adelante y hacia atrás; si todavía puede leer esta oración, no se disolvió en un desenfoque de movimiento. Tus ojos están corrigiendo automáticamente sus posiciones mientras te mueves.

Esto es asombroso Tómese un momento para inclinar la cabeza en muchas direcciones y aprecie el hecho de que la imagen en la retina es estable.

(Si no puede hacer esto, puede tener un trastorno vestibular, especialmente si ya tiene problemas de equilibrio; consulte a su médico).

La mayoría de las aves no pueden mover los ojos, incluidos los pollos.

Por lo tanto, en lugar de un reflejo vestíbulo-ocular, que se dirige a los músculos alrededor de los ojos, los pollos tienen un reflejo que desencadena los músculos del cuello. No tienen movimiento ocular de compensación, tienen movimiento compensador de la cabeza.

Los pollos son probablemente mucho más extraños por nuestra capacidad de mantener los ojos quietos de lo que estamos por su posición fija de la cabeza, pero realmente no hay manera de preguntar.


Finalmente, este es internet, por lo que deberías tener algunos gifs gratuitos.


Fuentes:

  • Dunlap, K .; Mowrer, OH Movimientos de la cabeza y funciones oculares de las aves. Revista de Psicología Comparada, Vol 11 (1), octubre de 1930, 99-113
  • Wikipedia: reflejo vestibuloocular, sistema vestibular, visión de pájaro
  • Daniel M. Merfeld, Facultad de Medicina de Harvard. Ingeniería Biomédica 110: Análisis de Sistemas Fisiológicos.
  • Búsqueda de imágenes de Google

Creo que esta es una adaptación para mejorar las posibilidades de detección visual de depredadores (p. Ej., En el aire). La estabilización de la cabeza entra en juego cuando el pájaro está en el suelo y camina, por supuesto; es muy obvio en palomas, por ejemplo. También me compararía con el hábito muy pronunciado en la mayoría de las aves, de alternar entre la postura alerta elevada de la cabeza y la postura de picoteo con la cabeza hacia abajo.

Desde el punto de vista del procesamiento de imágenes, si la cabeza se mueve, hace que la detección de depredadores sea más difícil y menos precisa, especialmente en entornos visualmente complejos como matorrales, bosques y selvas. En estos entornos, el menor movimiento de la cabeza induce un alboroto de efectos de paralaje en todos los rangos, lo que también confunde a las aves que efectivamente carecen de percepción de profundidad (la capacidad de mantener la cabeza estática puede ser una compensación para esto).

Uno podría contrastar con el procesamiento visual requerido para detectar movimientos pequeños desde una gran altura, por ejemplo, un halcón de caza que busca pequeños roedores en el suelo o un martín pescador buscando peces. A gran altura, el problema de paralaje desaparece. Si pudiera hacer una conjetura descabellada, ¿es posible que el mismo circuito funcione bien en ambas situaciones?

Las aves parecen haberse adaptado para pasar la menor cantidad de tiempo sin un bloqueo visual en su entorno. Esto también probablemente se relaciona con el posicionamiento de los ojos hemisférico y lateral de la cabeza para obtener la máxima cobertura del campo visual (en contraste con los ojos orientados hacia adelante).

Otra habilidad que podría relacionarse aquí es el vuelo estacionario colibrí. El ave puede permanecer completamente inmóvil mientras se alimenta, lo que podría ser beneficioso para el procesamiento visual y también disminuir su propia visibilidad para los depredadores. (También puede haber un elemento de camuflaje en la coloración del colibrí).

Descargo de responsabilidad: no soy un biólogo evolutivo ni nada por el estilo. Simplemente alguien a quien le gusta ver la naturaleza y, a veces, piensa en preguntas como esta.

Las aves balancean sus cabezas para mantener una línea de visión clara y enfocada que les permita detectar mejor al depredador o la presa. ¡Esto los convierte en efectivos steadicams para grabar videos de mano!

También he leído que hacen eso para evitar sacudir demasiado sus frágiles cerebros en sus cráneos.

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Una forma divertida de probar qué tan bien se integra su propio sistema visual con su sistema vestibular, es intentar leer esta respuesta rápidamente.

1. moviendo su cabeza hacia un lado mientras mantiene su teléfono estático

2. moviendo su teléfono de lado mientras mantiene su cabeza estática.

La cooperación extremadamente bien organizada de su sistema vestibular y visual hace que el primero sea un pedazo de pastel, mientras que el segundo (usando solo su sistema visual) es bastante difícil.

Dependiendo de dónde se corte el cuello, verá un pollo decapitado mover la mandíbula o los párpados. Los músculos obviamente todavía funcionan, pero el movimiento no es tan espasmódico como el cuerpo. Probablemente porque todavía hay un control consciente sobre eso. La muerte no es instantánea: aunque hayas cortado la cabeza del pájaro, el cerebro tardará varios segundos en apagarse.

He leído que durante la Revolución Francesa, levantaban la cabeza cortada para ver a la multitud y que a veces (¿tal vez muchas veces?) La cara se contorsionaba, los ojos se movían como si mirasen a la multitud, y la boca se abriría y cerraría como si intentara hablar.

Por qué mirar, alguien ya hizo la misma pregunta.

¿Cómo las gallinas y otras aves mantienen sus cabezas en un lugar fijo, independientemente de su posición corporal?