【wildblood武器】绵羊“嘭”的一声撞到车上不疼么？居然还能站起来继续打架！

这个问题来自微博上的这个图：

补充俩图。

绵羊的祖先欧洲盘羊（Ovis musimon）。

同属的北美大角羊（Ovis canadensis）。

果壳网友：红色皇后（科普爱好者，科学松鼠会成员）

我们已知的是很多咩星人都会斗角，公羊借着斗角争夺优势地位，获得配偶。这里研究得比较多的是绵羊的亲戚，北美大角羊。

这么撞一下是很厉害的，最高速度6米每秒，最大减速34米每秒，成年公大角羊的体重可以超过100公斤。大角羊的撞击力可以达到3400N，相当于人头骨破裂所需力量的60倍。所以它必然有些适应性的结构，否则脑袋就撞开花了。

大角羊的头骨，是上下两层致密的骨质，包着中间一层疏松的骨质，人的头骨也是这样，但是人头骨三层加起来，只是大约7毫米厚的一层。大角羊的头骨中间一层非常大，而且非常空，有很多空洞，整体厚达五厘米。这就是它的头盔。

看这个横截面，颅骨里的“脑洞”几乎和脑子一样大了。

【人的头骨也有这样的功能！】

绵羊和山羊的额窦（frontal sinuse），鼻腔上缘，大概在眉毛位置的两个小空腔（图中紫色的位置）特别扩大，且充满空气，可以减少冲击力。

另外，头骨间的骨缝（suture），可能也有缓冲的作用。有一篇比较研究赤盘羊（Ovis orientalis）雌雄颅骨的论文，提到这个问题，但是我看不懂……

Jaslow CR. Sexual dimorphism of cranial suture complexity in wild sheep (Ovis orientalis) Zool J Linn Soc. 1989;95:273–284.
上颌颧（Maxillojugal）和jugolacrimal两个位置的骨骼接缝复杂性（Sutural complexity），公羊比母羊更复杂。说明公羊斗角的时候，有很大的力量通过面部传导。七个公羊头骨中有五个，脑壳的接缝线要比母羊复杂。预测母羊头骨接缝复杂度增加的最好的因素，是测量头骨、脑或脸成长的变量，预测公羊的，是代表机械负荷与额骨的增长。
Most facial sutures (four of six) were not sexually dimorphic, but two sutures, the maxillojugal and jugolacrimal, had greater complexity in males than in females, suggesting that significant forces may be transmitted through the facial region of rams, most likely during horn clashing. Most of the braincase sutures (five of seven) were more complex in males than in females, and different factors appear to underlie this sexual dimorphism. In females, increased complexity of sutures during ontogeny was predicted best by variables measuring growth of the skull, brain or face, while in males, changes in complexity were predicted best by variables representing mechanical loading and frontal bone growth.

【他们的脑子里有一堆“泡泡纸”~】

牛羊的角是一个角蛋白的鞘，包裹着骨质的芯。大角羊的角芯，大概有整个角的三分之一那么长，也是一层致密的骨质包着疏松的骨质，但是，角芯里的疏松骨质跟一般骨头的不一样。一般的骨头像丝瓜络，是很多细细的小棍交错搭在一起，羊角里的骨质是大薄片，构成了很多特大的空泡。这个东西有啥用，我还不清楚。

主要参考的资料是一个科罗拉多州大学的毕业论文，两个骨头的图也是来自这里。

“Dynamic structural analysis of ramming in bighorn sheep” by Drake, Aaron Michael, M.S., COLORADO STATE UNIVERSITY, 2015, 117 pages; 1606562

现在研究大角羊脑袋的防撞功能，有个仿生学方面的动机。橄榄球员一个很常见的职业病是头部经受撞击，导致脑损伤（参考阅读：当心，一次脑损伤也可引起老年痴呆），模仿大角羊，也许我们可以想出新的保护脑子的办法（真有胖子国特色）。

纽约时报上Gregory D. Myer的一个文章，提到大角羊的脑袋不会撞坏，是因为它们脑部的血管所致。但是这个观点我没有找到论文……

啄木鸟和大角羊不会因为头部撞击而受伤，是因为它们从头流向身体的血液速度减慢，增加了脑部血管树（vascular tree）的血压，产生包装泡泡纸效应（Bubble Wrap effect）。
啄木鸟是靠肌肉做到这一点，大角羊的角是中空的，与呼吸系统相连，它可以再呼吸（已经吐出的）空气，增加血液里的二氧化碳含量，扩张颅内的血管树，来产生泡泡纸效应。
Our analysis suggests that both woodpeckers’ and bighorns’ brains are naturally protected with mechanisms that slow the return of blood from the head to the body — increasing blood volume that fills their brains’ vascular tree, creating the Bubble Wrap effect.
We have observed that the woodpecker uses muscles to do this, while the sheep has hollow pneumatic horn cores attached to its respiratory system that allow it to re-breathe its air and thus increase carbon dioxide in its bloodstream, expanding its intracranial vascular tree and enhancing the Bubble Wrap effect.