来源：利维坦公众号
文/Ed Yong
译/张亮
校对/兔子的凌波微步
原文/www.theatlantic.com/science/archive/2017/05/flamingos-one-leg/527781/
本文基于创作共用协议（BY-NC），由利维坦发布
张杨辉（Young-Hui Chang）清晰记得那一天——他意识到，火烈鸟只用一只腿就能保持平衡，而且还不费吹灰之力。他和他的伙伴，生物学家丽娜·汀（Lena Ting） 怀疑，可能它们腿上有一些特殊的地方可以使它们锁住关节。但当他们解剖之后什么也没找到。那只鸟就躺在那儿，躺在他们桌上，他们这样那样摆弄着它的脚，还是什么都没有发现。然后汀说：“为什么不试试抓着它的腿提起来呢？”
丽娜·汀和张杨辉，以及火烈鸟幼崽
张揪起火烈鸟垂直握住，它的腿这时扣住了，变得很直而且很硬。火烈鸟看起来几乎跟在睡觉一样——一只腿伸直，另一只弯着，头缩在它的羽毛里。他仿佛置身《欢乐满人间》（Mary Poppins）里的一个热夜之梦，手中握着一只死去的火烈鸟，悬在半空中，像一把世界上最不可思议的雨伞。“那是一个灵光乍现的时刻，”他说。“我们之前从没想过它这样就能平衡，但它确实就是这样的。”用一只腿站立是“一个有挑战难度的瑜伽姿势，也是一种肢体协调测试。”丽娜·汀解释道。为了保持平衡，我们需要不断使用肌肉对姿势进行微调。但火烈鸟就没有这种问题。当它们提起一条腿，很自然地转移重心并稳固站立的关节，所以它们上身不需要任何的肌肉活动就能够一条腿直立。它们就能那样睡。正如他们的研究所发现的那样，火烈鸟就算死了也能保持平衡。你可以把一只火烈鸟尸体摆成单腿直立的姿势放那，它竟岿然不动（rsbl.royalsocietypublishing.org/content/13/5/20160948）。
火烈鸟的身体极少摇晃，重心移动不过几毫米。“当我带自己小孩去动物园玩的时候，首先映入眼帘的就是火烈鸟展览，” 张杨辉说，他在乔治亚理工学院工作，“人们问的第一个问题往往是：它们是怎么用一条腿站立的？” 于是，他就和来自艾默里大学的姿势控制研究学者汀组队进行研究。
一开始的时候，他们用很先进的3D浴室称测试一只脚所有方向位置上的重力数据。“我之前习惯研究走着或者跑着的东西，所以要追着被研究对象跑过测力板或者被它们追着跑，”张杨辉说。“现在这更无聊。我们只能坐着干等它们睡着。”一些年轻的火烈鸟最后终于合作了，还有一只甚至站在称上睡着了。在它失去意识的时候，张杨辉和汀看见它变得更加平衡了。它的身体极少摇晃，重心移动不过几毫米。
火烈鸟保持平衡的能力如此优秀，以至于动物园里没有人记得它们摔倒过。“我们真的很想试试在经过它们的时候戳它们几下，” 张杨辉说，“但是动物园不会允许我们这么做。”
后来他俩决定必须仔细观察鸟腿的细节，于是给当地动物园打了个电话，就是那天，伯明翰动物园有两只火烈鸟得了很严重的病，进行了安乐死。张杨辉把冰冻起来的尸体带回实验室进行解冻和解剖，这天就是开篇里说到他很难忘的那天。
鸟腿的构造比较复杂和令人困惑，引入一些知识可以帮助理解这种情况。很多人认为鸟是有向后弯曲的膝盖，但他们所认为的“膝盖”其实是踝关节。真正的膝盖长在更高的部位；它被羽毛隐藏在鸟的腹部，并像我们人类的膝盖一样弯曲（看下面这张图片）。火烈鸟永远处于“蹲伏”的状态，让股骨与身体几近平行。而伸出来的两根长骨头则分别是胫骨与部分足骨：
火烈鸟单腿站立分两个步骤，首先，倾斜腿部将脚由臀部正下方移动到躯干中央的正下方，然后，身体的重心就转移到了火烈鸟隐藏的膝盖上，臀部和膝盖自然而然的前倾。这是引力牵引与腿骨结构等因素的整合，让所有的骨骼关节就位。
当张揪着鸟提起来的时候，他使用了相近于重力的其他角度力。甚至当他以45度角倾斜鸟的时候，腿关节都还是扣着的。“如果换成是你用这种姿势，肯定会感觉到自己和火烈鸟有很大差别，”他说。“这时候你按压鸟的上半身，会觉得非常结实。”而且这种状态只在一只腿的时候生效。在用两只腿进行平衡的姿势中，鸟的双腿都非常垂直，这会使关节变得不稳定。所以，与直觉相反，火烈鸟用一只腿比两只腿站得更稳。
圣约瑟夫大学的马特·安德森（Matt Anderson）专攻火烈鸟领域，他很欣赏这项研究，但也指出，对如何用一只腿站立进行解释并不能说明它们为什么这样做。这个姿势肯定可以帮助它们节省能量消耗。但是如果那是主要原因，“别人可能以为火烈鸟经常这样做，其实不然，它们在更冷的天气或者在水里的时候才倾向于这么做，说明这能使它们避免热量大量从腿部流失。”
这种被动的关节锁定机制非常少见。科学家在一些马之类的动物身上找到过，“但极有可能它们比我们想象中更加普遍，”皇家兽医学院的约翰·哈金森（John Hutchinson）认为。“如果像火烈鸟这样弯曲腿部的鸟类可以运用这种机制，那应该还有别的物种可以吧？……许多研究都把关注点放在走和跑的姿势上，但其实我们对动物如何站立了解得却很少。”
丽娜·汀倒是对站立有研究，但她一般关注人类的肢体平衡，所以这有点儿偏离了她的领域。
我问她更喜欢研究人类还是火烈鸟，她停顿了一下说，“火烈鸟……有时睡觉的时候会喷粑粑。”
