狐狸的头骨不仅仅是保护它的感觉器官。它减少了冲击力。
约翰·康拉德/盖蒂图片社/Corbis 纪录片 RF
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冬季是一年中观赏冰冷常青树、在熊熊篝火旁喝热饮料以及将 3D 打印的狐狸头骨扔进雪地的最佳时机。
至少，最后一项活动对于纽约北部康奈尔大学的科学家来说是正确的。
他们最近研究了狐狸鼻子的尖尖形状如何使其特别擅长一头扎进雪里。他们的 发现，于春季发表，引起了其他研究人员的兴趣，他们立即着手研究 复制 工作。
北极狐和红狐都在雪地里狩猎，利用它们灵敏的听觉来定位隧道啮齿动物的精确位置。然后，狐狸会猛地一跃到空中，鼻子先着地潜入水中，通常会深深地扎入白色之中，以至于只有尾巴和后腿伸出来。
在黄石国家公园工作的野生动物摄影师黛比·迪克森（Deby Dixon）曾多次目睹过这种独特的狩猎行为，她说：“它们就像是在向目标钻一个洞。” “我见过狼扑向田鼠之类的东西。我从未见过它们像狐狸那样潜入雪中。”
虽然之前 研究 在研究了狐狸进行此类狩猎的成功率后，由康奈尔大学的 Sunghwan Jung 领导的一个团队决定研究狐狸如何能够在不伤害它们毛茸茸的小脸的情况下穿透雪地。
荣格指出，雪是一种“复杂但有趣”的材料，具有固体和液体特性。像固体一样，雪可以被压缩并形成雪球一样的形状。但如果你用手扫过雪，雪就会像液体一样在你的手指周围流动。
“雪有两种不同的行为，”荣格说，“取决于你如何处理雪。”
似乎可以肯定的是，狐狸希望雪在飞行时像流体一样，因为将雪压缩成固体会使它们变得困难，因为视频显示它们很快就会穿透雪。
荣格说：“我们估计潜水速度约为每秒 2 至 4 米”，即每小时 8 英里。
研究人员使用 3D 打印机重建了博物馆藏品中的动物头骨：包括狐狸以及山猫等面部较扁平的动物。然后他们以受控方式将头骨放入雪中，并用力传感器进行测量。
这 结果 表明长而略微弯曲的鼻子确实可以减少冲击力。
“因为它们有非常锋利的鼻子，所以它们可以剪断雪，”荣格说。 “雪的行为就像液体一样，它们可以深入雪地。”
所有这些都让其他研究头骨形状的科学家着迷。
另一组对狐狸头骨进行了更多测试，在跳水过程中添加了旋转运动。
研究人员指出，“为了获得更真实的狐狸捕鼠的生物力学特征，必须进行进一步的实验，允许头骨旋转、腿部活动，或许还有张嘴的可能性。”
雷切尔·罗斯顿西雅图儿童研究所的比较解剖学家表示，通常情况下，哺乳动物的头骨被认为主要容纳和保护眼睛和鼻子等感觉器官。
“我认为任何时候我们看到头骨和头部被用于不同的目的，都会引起我们的注意，”她说。 “我以前从未真正想过狐狸会跳进雪里。”
她指出，一些哺乳动物会在土壤中挖洞，或在水中游泳，但雪创造了一种非常不同的挑战，值得思考。
“这与我们通常认为的哺乳动物的行为非常不同，”她说。 “我们对雪在这种情况下如何移动一无所知。”
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