为什么公鸡每天都能准时打鸣，难道它会算时间？

海门人

古时候，大部分人都过着“日出而作，日入而息”的田园生活。由于生产力低下，一亩地产不了多少粮食，所以勤劳的人们总是通过延长劳动时间来换取粮食的增产。一到农忙时节，人们每天天不亮就要起床去田里劳作。然而，古时候并没有闹钟，人们怎样才能早早地起床呢？
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! L. N) d$ t& c唐朝诗人李贺有云：“雄鸡一唱天下白。”公鸡每天黎明时分打鸣的声音穿透力极强，总是能够按时叫醒勤劳的人们，成为自然界的活闹钟。
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4 [+ h3 n- G1 j! k- e2 x$ ~& w% Z与人类相比，公鸡的进化程度要低得多，为什么人类这样的高等生物都没进化出准时起床的功能，而公鸡却能够做到每天准时打鸣呢？

2013年，日本名古屋大学的科学家做了一个公鸡打鸣的实验，试图找到该问题的答案。他们找来了100只体格健壮的公鸡，把这些公鸡关到一个密闭的房间内，房间里安装了几个灯泡。
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实验开始后，科学家对这个房间内的光照进行了人工控制：每开灯12个小时后，就关灯12个小时，这样一直重复两个星期。两个星期后，实验数据显示，在这种有规律的光照条件下，公鸡会在光照来临前的两个小时左右开始打鸣。

  t( W/ p; `1 A( ]: Y% k接下来，科学家改变了房间内的光照时间，他们没有再让灯光亮起，这100只鸡全面进入“黑暗时代”——全天24小时无光照。一个星期以后，这些公鸡仍然记得之前12小时规律光照实验中大概的时间，在将有光照的时候开始打鸣。

不过，随着时间的推移，公鸡们打鸣的时间似乎出现了偏差。原本24小时打鸣一次的它们，全黑以后变成了23小时48分钟一次，相差了12分钟。这就说明，在黑暗的环境下，公鸡对时间的感知出现了问题，光照确实会影响公鸡打鸣。

在房间全黑的条件下，日本科学家又添加了一些其他的实验因素来观察公鸡们的反应。他们随机地开灯和关灯、播放公鸡打鸣的录音，以此来“欺骗”它们。结果显示，尽管这些无规律的刺激确实会引起实验中的公鸡打鸣，但是如果这些刺激是在之前光照开启的时间前后，那么它们打鸣的次数会比其他时间段更频繁一些。
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  c. u: T0 I5 l由此，日本科学家得出结论：公鸡打鸣主要是由内在的生物钟调节的，同时也会受到外部环境的干扰。
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4 ?, g4 g0 h4 m9 u然而，生物钟又是什么呢？
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2017年，诺贝尔生理学奖颁发给了三位研究生物钟的科学家，他们获奖的原因是共同发现了生物体昼夜节律的分子机制。生物钟又称生理钟，它是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性，由生物体内的时间结构序所决定。
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事实上，地球上所有的动物体内都有一个生物钟，尽管它们的外在表现形式各不相同。生物钟从白天到夜晚24小时一个循环，与地球自转周期相吻合。生物钟受大脑的下丘脑"视交叉上核"（简称SCN）控制，和所有的哺乳动物一样，人类大脑中SCN所在的那片区域也正处在口腔上腭上方。人类之所以有昼夜节律的睡眠、清醒和饮食行为，全部都要归因于生物钟的调节作用。

1 i+ G4 D* B% N" L* |; x人类和其他动物的生物钟由一系列的基因和蛋白共同作用而形成，影响动物体内不同时间段的生理变化，比如体温、脉搏、血压和激素分泌等。

! s2 l% E0 g1 z# [3 s- a生物钟作用于公鸡身上，就表现为每天太阳出来之前准时打鸣。公鸡体内的生物钟机制，主要与光线的强弱变化有关。每天凌晨四五点钟，天还未亮，公鸡却能够凭借其超强的光线感知能力提前接收到太阳发出的信号（也就是光照）。一旦接收到这种信号，公鸡体内的生物钟就会被唤起，然后就开始打鸣了。
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另外，公鸡的大脑中有一个叫做“松果体”的腺体，它的细胞内含有丰富的5-羟色胺，能够在特殊酶的作用下转化为褪黑素。褪黑素是一种胺类激素，它在调节昼夜节律和睡眠-觉醒方面发挥着重要作用。夜晚的时候，公鸡大脑中的褪黑素分泌达到高峰期，所以这个时候它一般不会打鸣。而到了黎明时分，公鸡体内的褪黑素分泌减少，它就会从深度睡眠中醒过来，开始打鸣。
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! ?* w- C  ^% N  M4 p/ v9 A& ^除了每天凌晨四五点钟准时打鸣以外，公鸡在其他时间段也会打鸣。当深夜受到亮光刺激（比如月光）时，公鸡可能会误以为天亮了，所以这时它也会打鸣。当它体内的生物钟发生紊乱时，公鸡也会在“不恰当的时机”打鸣。

一般来说，动物的每一种行为都有其生存意义上的原因，公鸡打鸣也不例外。
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首先，公鸡打鸣是一种“宣誓主权”的警告行为，就如同狮子巡视领地并做出标记、老虎发出震山吼叫那样。众所周知，公鸡好斗，这种好斗精神也体现在护食和捍卫领地方面。一旦发现外敌靠近，公鸡就会通过打鸣来警告入侵者。
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9 B: B9 q- J3 D" j$ F' d/ Q其次，公鸡打鸣是一种宣扬地位的方式。在日本科学家的实验中，有一个十分有趣的现象：地位优势明显的公鸡打鸣比其他鸡更早一些，地位最高的公鸡有破晓的优先权，地位最低的公鸡只能在其他鸡打鸣完后再打鸣。此外，地位越低的公鸡，打鸣的频率也越低。

% f% o! }$ L4 ^$ `' J' x$ o最后，公鸡打鸣也是一种求爱的方式。科学家研究发现，雌性鸟类在选择雄性鸟类时，除了羽毛的艳丽程度外，鸣叫也是一个重要的参考因素。德国一名科学家曾对青山雀进行了细致的研究，结果发现叫得越早的雄鸟，越容易得到雌性的青睐。公鸡通过打鸣的方式，能够向母鸡展现自己的魅力，表达自己的爱意，从而增加与异性交配的机会。
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