关于公鸡为什么早上准时打鸣科学家提出了很多假设。其中生物钟理论和褪黑素理论是比较受关注的两种解释。
其一,生物钟理论:
2013年前后日本科学家曾在《当代生物学》杂志上发表新的研究成果,声称公鸡打鸣的现象是有周期的生物钟影响的本能行为,与能否见到日光是无关的。
他们将两组公鸡进行了对比试验,其中第一组放在有12小时光亮、12小时黑暗的房间里,第二组放在24小时持续黑暗的房间里。但是,不论是哪一组公鸡,都会规律的打鸣。第一组在每天亮灯之前两小时就开始打鸣。第二组,即便完全见不到光亮,房间隔音,也会在每天的清晨打鸣。科学家们认为这印证了打鸣的准确程度在于生物钟,而不在于光照。
其二,褪黑素理论:
公鸡打鸣是一种自我炫耀、吸引异性、宣告领地的行为。公鸡不是只有清晨才打鸣的。它们可能在白天的任何时间段里打鸣。这种行为主要受到公鸡体内的雄性激素的控制。雄激素水平越高,公鸡的打鸣频率越高,叫声也就越嘹亮。(如果给母鸡注射刺雄激素,母鸡也会开始打鸣。)只要公鸡还能正常分泌雄性激素,打鸣就是它们的生理需求,它们才不管什么时间呢。
公鸡夜里不打鸣并不是因为夜里雄激素停止了分泌。
把一组雄鸡关进一间灯光如昼的房间,又把另一组雄鸡关进漆黑的房间,然后分别调节房间的光线,每当调节到拂晓的光影,雄鸡便引颈长鸣,这说明鸡啼和光线的强弱有关。
眼睛对光线的感觉,却反映在叫声上,这可以说是另一种意义的条件反射吧。
科学家通过实验还发现,鸡的感光器官其实并不是眼睛,而是一种叫做松果腺的激素。
即使是关在黑暗的房间中的鸡,到了每天该打鸣的时候,也是会打鸣的。曾经有科学家做过实验,把鸡的眼睛完全切除掉,让它无法感光,鸡在拂晓时仍然会啼鸣,只有切除了鸡头中的一种内分泌腺——松果腺,那雄鸡才不再按时啼鸣。
科研人员取出鸡头中的松果腺,加以培养,再用强弱不同的自然光照射这些腺体细胞,发现腺细胞内的生化物质和细胞膜内外的电位,都随着昼夜光线的强弱发生周期性的变化。以雄鸡报晓时的光度照射松果腺,松果腺分泌的激素最少,而以其他光度照射,特别是黑暗放大时,所分泌的激素比较多。这种激素与啼鸣有关,称为抑鸣激素。
在褪黑素的作用下,公鸡夜里极少打鸣。可是,当清晨来临,阳光渐强,晨光透过鸡眼睛,通过视觉信号传到大脑中,褪黑素的分泌开始减少,公鸡又重新兴奋起来,抑制不住自己的本能,便要开始高歌了。如果这个时候,公鸡听到了其他同类的叫声,它的鸣叫的频率和音量都会随之增加,这正应了它门自我炫耀和宣告领地的需要。