本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
这些捕猎高手因其猎物而得名，它们是飞行和空中追逐方面的绝佳老师。但由于某种原因——也许是因为它们速度太快——关于它们捕猎策略的研究非常少。它们究竟是如何在空中捕捉同样敏捷的猎物的？
猛禽，又称掠食性鸟类，包括鹰、雕、秃鹫、鹗、蛇鹫和猎隼。猎隼是其中最聪明的，是开始解读猛禽追逐战术的完美切入点。因此，宾夕法尼亚州哈弗福德大学物理与天文学副教授Suzanne Amador Kane和本科生Marjon Zamani找到了四位愿意将小型摄像机安装在这些稚气未脱的杀手身上的驯鹰人，并按下播放键。
他们收集了2009年至2013年间六只游隼（Falco peregrinus）和两只杂交猎隼（矛隼与猎隼的杂交品种）在美国、英国、荷兰和比利时部分地区捕猎野生乌鸦的视频片段。摄像机安装在猎隼的背上，少数安装在它们的小头罩上，以提供真正的鸟瞰视角。如下所示，几乎无法弄清楚发生了什么，因为这些鸟类的速度可以达到每小时 322 公里。
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“猛禽具有令人难以置信的快速视觉处理能力，测量结果约为每秒 90 到 100 次，是人类的数倍。对我们来说似乎毫无意义的模糊事件，它们可以轻松分析和响应，”Amador Kane 说。
因此，他们放慢了以每秒 30 帧拍摄的视频片段，并逐帧分析图像以追踪猎物的位置。由此，他们可以确定猎物的位置与猎隼视野的关系，然后从猎隼的角度重建每次追逐过程。Amador Kane 和 Zamani 在今天出版的《实验生物学杂志》上报告了他们的发现，他们提出了猎隼在追逐过程中可能使用的三种策略，并使用了从视频片段中编译的计算机模型来确定哪一种最适合。
第一个预测基于最简单的追逐形式——直接飞向猎物，这将使猎物保持在猎隼视野的中心。蜜蜂、苍蝇和虎甲虫更喜欢这种策略，但 Amador Kane 认为这会浪费猎隼的时间和精力，而且果然，视频片段中的猎隼很少沿着受害者的路径飞行。
因此，接下来是第二种策略——猎隼调整它们的运动，以最适合它们大的、向前看的眼睛。杜克大学的 Victor Tucker 在 2000 年提出，这种策略基于猛禽的眼睛有两个中央凹，中央凹是视网膜上的微小凹陷，可以实现敏锐的视觉。我们每只眼睛都有一个中央凹，它们可以帮助我们进行诸如阅读和驾驶之类的活动。猛禽每只眼睛都有一个深的中央凹和一个浅的中央凹，前者向前指向，并且与头部轴线成大约 45 度角向右或向左，而后者也向前指向，但与头部轴线成大约 15 度角向右或向左。
猛禽实际上并不会在眼窝中转动它们的眼睛，这可能是因为这会干扰中央凹的正常功能，因此它们有时会物理地将头部移到一侧，以便使用它们深的中央凹获得最佳视野。通过观察猎隼、鹰和雕，Tucker 发现，当观察距离小于 8 米的物体时，这些鸟会正面看它们，但当距离增加到 21 米时，它们开始将头转向一侧。Tucker 报告说，在超过 40 米的距离处，它们 80% 的时间都是侧面看物体。
因此，基于此，他认为，为了从远处获得最佳的猎物视野，猛禽可以以对数螺旋形状（像蜗牛壳）俯冲，头部保持直线，并且一只眼睛始终向侧面看，以使猎物保持在深中央凹的最佳 45 度角。这比侧着头直接飞向猎物更有意义，因为那样会产生不必要的阻力。“尽管螺旋路径比直线路径更长，但‘理想猎隼’的数学模型表明，猎隼可以沿着螺旋路径更快地到达猎物，因为头部直立的速度优势弥补了路径较长的不足，”Tucker 在《实验生物学杂志》中报告说。
纯真无邪...一只用绿色油漆标记的游隼。图片来源：威斯康星州自然资源部
但是，当 Amador Kane 和 Zamani 将 Tucker 的策略与他们的第三个提议（拦截）进行比较时，发现它是一种较慢且效率较低的方法。拦截策略预测，猎隼会将猎物固定在视野中，然后以一种方式机动自己，使猎物在背景中看起来静止不动，以便它们可以快速飞向可能的拦截点。
“研究蝙蝠和蜻蜓的研究人员发现，这些动物使用一种称为‘运动伪装’的拦截策略，其中捕食者将猎物保持在与猎物速度相匹配的固定视觉角度，以实现最短的拦截时间。这就是我们在研究中观察到的，”Amador Kane 说。
她说，这种策略的效果也是最好的，因为运动伪装有助于隐藏捕食者在猎物视觉领域中的运动。“此外，我们测量的角度范围与猎隼的其他首选视觉角度相符。Tucker 的观点是正确的：猎隼喜欢在追逐过程中用侧视快速瞥一眼猎物！”
并非乌鸦或类似的猎物动物注定永远被拦截杀死。Amador Kane 说，在他们的视频片段中，猎物经常会折返回来并几乎朝着猎隼飞去，或者朝着猎隼的侧面飞去，而不是逃离它。“为了逃脱，猎物需要通过飞行（最好是不可预测的！）来超越捕食者，这样它就无法改变方向并追随它们，”她说。“然而，我们的研究表明，另一个目标可能是阻止捕食者实现视觉固定。事实上，我们看到猎物可以通过横向飞行并朝向捕食者来做到这一点。”
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