貓頭鷹耳部的不對稱性:一個常見的小誤會

長尾林鴞 (Strix uralensis) (徐振輔/攝)

提到可愛的貓頭鷹,除了萌萌大眼、長腿迷因、偽裝貓耳的角羽、可以左右旋轉270度的頭部,以及能在空中安靜飛行的羽毛之外,許多人也會想到「貓頭鷹的頭骨及耳孔是不對稱的」這件事。這確實是某幾種貓頭鷹特別的生理構造,也是鳥類解剖學上的經典案例,但綜觀整個貓頭鷹家族/鴞形目 (Strigiformes) ,卻並非每個物種都具有這個特徵。

鳥類雖然不像我們一樣有外耳殼,但整副「耳朵」也是由許多不同的組織構成的,對稱或不對稱,其實很難單以「有」或「無」去劃分。為了讓後續的說明更加清楚,先簡單介紹一下與這個主題相關的、鳥類耳部的軟組織(皮膜、軟骨與肌肉等)和硬組織(骨骼):

軟組織方面,多數鳥種在眼睛後方有明顯的耳孔 (ear opening; ear slit) ,有些物種(如倉鴞)的耳孔前緣會有耳瓣 (preaural flap; preaural fold; operculum) 覆蓋;貓頭鷹的耳孔通常很大,翻開覆蓋表層的耳羽後,除了可以看到通往內耳的耳道 (ear canal) ,也可能看到耳道周圍的皮膜組織,甚至眼睛。

硬組織方面,貓頭鷹頭骨的不對稱性表現在鱗狀骨-枕骨翼緣 (squamoso-occipital wing) ,此構造在其他鳥類大多是對應於耳孔後緣的位置,是構成耳部腔室的主要硬質組織,後文簡述為「頭骨耳部」。本文軟、硬組織的統稱亦簡述為「耳部」。

鬼鴞 (Aegolius Funereus) 的面部與耳部構造說明。畫面中是一隻處於警戒狀態的馴化個體,牠的左側面盤與耳瓣向前翻開,露出了耳孔。圖片截取自 Norberg (1977) 著作第 378 頁。
鬼鴞 (Aegolius Funereus) 的頭骨。除了鱗狀骨-枕骨翼緣,不對稱性也延伸到了周圍的硬組織,如眶上骨、鱗骨、頭頂骨和額骨等。圖片截取自 Newton (2002) 著作第 338 頁。

現存的鴞形目包含大約 250 個物種,但有被詳細描述過耳部特徵的可能僅約 1/10 ,台灣大多數物種也缺乏文獻紀錄。本文參考相關文獻,依據耳孔與耳道的位置、大小、軟/硬組織等,將「貓頭鷹耳部的不對稱性」從最不對稱到完全對稱整理成六類,並盡可能將台灣有分布的物種納入討論:

頭骨與軟組織皆不對稱:經典案例是烏林鴞 (Strix nebulosa) 與長尾林鴞 (Strix uralensis) 。牠們頭骨耳部的水平高度相同但形狀不同,耳瓣形狀也不同,且右耳孔明顯較大(但也有少數個體左耳孔較大)。

頭骨不對稱:這是網路上最常見的貓頭鷹頭骨圖片,來源大多是鬼鴞 (Aegolius funereus) 和棕櫚鬼鴞 (Aegolius acadicus) 。牠們的頭骨耳部非常發達,呈現超級明顯、右高左低的不對稱。所以儘管耳孔的大小、位置,以及內耳皆是對稱的,耳道開口的位置從外部看來仍會有些不對稱。

耳孔與耳瓣不對稱:經典案例是倉鴞 (Tyto alba) 。牠們常常被誤以為是頭骨不對稱的鳥種,因為單從外觀檢查,牠們的耳孔和發達的耳瓣都呈現明顯的左高右低、形狀也略顯不同,但其實沿著耳道深入內耳及頭骨都是對稱的。(根據一些東方草鴞 (Tyto longimembris pithecops) 的網路和書面資料,牠與倉鴞的特徵或許頗相似。)

耳道不對稱:此類案例包含短耳鴞 (Asio flammeus) 、長耳鴞 (Asio otus) 及其他幾種不同屬的貓頭鷹。牠們的耳孔是對稱的,但耳道形狀和位置都是不對稱的,在已發表文獻中,此類貓頭鷹的耳道開口位置皆為左高右低。(耳道位置受耳腔內的皮膜位置影響,故形狀理應有差異)

耳孔(大小)不對稱:此類案例包含褐林鴞 (Strix leptogrammica) 等幾種林鴞屬成員,及其他幾種不同屬的貓頭鷹。在已發表文獻中,除了棕腿林鴞 (Strix rufipes) 是左耳較大之外,其餘物種皆是右耳較大(但仍有少數個體是相反或對稱的紀錄)。

沒有不對稱:許多貓頭鷹的耳部構造都是對稱的,一些比較知名的物種如雪鴞 (Bubo scandiacus) 、猛鴞 (Surnia ulula) 、大鵰鴞 (Bubo virginia) 、北方白臉鴞 (Ptilopsis leucotis) 和縱紋腹小鴞 (Athene noctua) 等皆是如此。根據筆者個人解剖經驗,領角鴞 (Otus lettia) 、黃嘴角鴞 (Otus spilocephalus) 和鵂鶹 (Glaucidium brodiei) 在頭骨耳部、耳孔大小與位置上也沒有明顯的不對稱(樣本數分別為 n = 5, 2, 3)。

長尾林鴞 (Strix uralensis) (左)和烏林鴞 (Strix nebulosa) (右)的頭骨俯視圖。兩者的鱗狀骨-枕骨翼緣在橫向水平發展的程度不同。圖片截取自 Norberg (1977) 著作第 390 頁。
長耳鴞 (Asio otus) 的左右耳孔。圖片截取自 Newton (2002) 著作第 336 頁。

值得注意的是,耳部的對稱性並不是一個穩定的分類學特徵,同一屬的物種可能存在差異,甚至同一物種也可能有個體差異。例如大鵰鴞 (Bubo virginia) 和歐亞雕鴞 (Bubo bubo) 雖然親緣關係很近,但前者耳孔沒有明顯不對稱,後者則是右耳孔明顯較大。

貓頭鷹耳部的對稱性與聽覺能力和習性有關。聲音定位的原理在於兩耳的訊號差(時間與強度),而越高頻的聲音越難定位(這也是為什麼許多鳥的警戒聲 (alarm call) 音頻都較高)。一篇比較了對稱與不對稱各四種貓頭鷹的研究 (Gutiérrez-Ibáñez et al., 2011) 顯示,耳部不對稱的貓頭鷹具有較好的高頻聽力,且聽覺神經組織體積較大。另一份包含二十五種貓頭鷹的比較研究 (Pecsics et al., 2018) 則指出,頭骨形狀較對稱者基本上是晨昏型或日行性物種,而較不對稱者大多是聽力較佳的夜行性物種。

從演化發育生物學來看,在貓頭鷹家族的演化樹上,耳部不對稱性獨立發生多次且分布廣泛。有研究 (Krings et al., 2019) 表明縱紋腹小鴞 (Athene noctua) 與倉鴞 (Tyto alba) 在相同的胚胎發育階段耳部均表現出了不對稱,但前者的不對稱在孵化前不久便會消失。不對稱的耳部可能是貓頭鷹演化過程中的一項祖徵,與嚴峻的夜間環境適應有關。

烏林鴞 (Strix nebulosa) (徐振輔/攝)
猛鴞 (Surnia ulula) (徐振輔/攝)
歐亞雕鴞 (Bubo bubo) (徐振輔/攝)
縱紋腹小鴞 (Athene noctua) (徐振輔/攝)

參考文獻:

  • Norberg, R. Å. (1977). Ocurrence and independent evolution of bilateral ear asymmetry in owls and implications on owl taxonomy. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biological Sciences, 280(973), 375-408.
  • Newton, I. (Ed.). (2002). Ecology and conservation of owls. Csiro Publishing.
  • Gutiérrez-Ibáñez, C., Iwaniuk, A. N., & Wylie, D. R. (2011). Relative size of auditory pathways in symmetrically and asymmetrically eared owls. *Brain Behavior and Evolution*, *78*(4), 286-301.
  • Pecsics, T., Laczi, M., Nagy, G., Kondor, T., & Csörgő, T. (2018). Analysis of skull morphometric characters in Owls (Strigiformes). Ornis Hungarica, 26(1), 41-53.
  • Krings, M., Müller-Limberger, E., & Wagner, H. (2019). EvoDevo in owl ear asymmetry—The little owl (Athene noctua). Zoology, 132, 1-5.