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跳动的脉搏
Nature:在空气中游泳的蜂鸟
【字体: 大 中 小 】 时间:2005年06月24日 来源:生物通
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生物通报道:昆虫和鸟类都是天生的飞行专家,但是鸟类和昆虫的飞行方式却并不相同。过去人们认为有一种鸟是以昆虫的方式飞行的,那就是蜂鸟。但是最近的研究表明蜂鸟的飞行方式即不同于鸟类,也不同于昆虫。这项研究结果发表在22号的Nature在线杂志上。
过去人们认为蜂鸟可以长期盘旋的秘诀和昆虫是一样的,就是靠均匀的上下挥动翅膀。昆虫不管翅膀哪一面向上,功能都一样卓越。拍动翅膀使空气下沉,像旋转的桨叶,只要改变翅膀的角度,就可以自由的向上向下,甚至向后飞行。而直升机也同样具有这种优良的性能。
来自Corvallis大学的Douglas Warrick教授认为这种想法只对了一半。鸟类依靠向下挥舞翅膀得到上升的动力,昆虫依靠上下挥舞翅膀。而蜂鸟它有75%的上升动力来自于向下挥动翅膀,另外25%的上升动力是来自于向上挥动翅膀,介于鸟类和昆虫之间。
Warrick领导的研究小组训练蜂鸟(Selasphorus rufus)在装有糖水的注射器上方盘旋。同时他们使空气中充满橄榄油细小颗粒的薄雾,用不同方向的激光打在蜂鸟的周围以获得一个二维的空气流动图像。以1/4秒为间隙进行连续拍照,利用照片中蜂鸟挥动时橄榄油的方向对它的飞行方式进行研究。
尽管蜂鸟上下挥舞它的翅膀,但是它总是将身体保持垂直的,这样才能保持翅膀向侧面拍打。为了每一次挥动翅膀都获得上升的动力,它会稍微翻转自己的翅膀,以使翅膀朝着正确的方向。它挥舞的方式有点像一个游泳运动员在划水时手腕的动作,当然它挥舞的速度要快很多。
昆虫上下挥舞都可以得到上升的动力,它是依靠将翅膀完全翻转而获得的。蜂鸟的翅膀有血有肉有骨头,不能做到那么灵活。但是这种鸟仍然是十分高效的。Warrick称:“它们的翅膀是为了长期在空气中盘旋而生的。如果你提供足够的食物,蜂鸟可以一直盘旋。”
蜂鸟挥动的方式与一些大型的飞行昆虫如:天蛾的原理相类似,这让研究人员感到惊讶:虽然它们在进化关系上相差这么远,但是大自然都赋予它们同样的本领。(记者Serena)