传说中蜂鸟原来飞行时只能什么后来因为什么 蜂鸟飞行的速度

蜂鸟可以向后飞行
蜂鸟因飞行时两翅振动发出嗡嗡声酷似蜜蜂而得名 。体型小,体被鳞状羽,色彩明艳,并闪耀彩虹色或金属光泽,雄鸟更为明艳
飞翔时两翅急速拍动,快速有力而持久;频率可达每秒50次以上 。善于持久地在花丛中徘徊“停飞”,有时还能倒飞
蜂鸟约90%的食物来自花蜜,其余为节肢动物,包括苍蝇、黄蜂、蜘蛛、甲虫和蚂蚁 。它们薄而长的鸟喙很适合吸收花蜜
蜂鸟的体型太小,骨架不易保存成为化石,它的演化史至今仍是个谜
然而在德国南部科学家却发现了目前世界上最古老的蜂鸟化石,距今已有3000多万年的古代,由此可知,蜂鸟的祖先远在渐新世的时候就已经浮现
遗传分析表明,蜂鸟的多样性今天继续在上升和增长,新生物的产生率超过灭绝速度
为何蜂鸟的飞行能够如此敏捷?
No. 70
翻译|CrazyBirdy,Hannah
蜂鸟是鸟类世界里的“战斗机飞行员”,能够以55km/h的速度下降、穿梭,之后回到半空中盘旋,当它们在吸食花蜜时,它们使劲儿地拍打着翅膀 。目前,通过研究人员很大的努力,我们距离弄清楚蜂鸟飞行为什么如此敏捷的真相更近了一步 。年2月9日在美国《科学》杂志新发表的一篇文章不仅向我们全面地揭秘它们复杂的飞行技巧,还可能为一些人工智能机器人和无人机提供设计灵感(如下图) 。
原文献链接:doi:10.1126/science.aat2656

传说中蜂鸟原来飞行时只能什么后来因为什么 蜂鸟飞行的速度

文章插图
蜂鸟的形态,肌肉能力,技能和控制能力研究 。
加州大学戴维斯分校(University of California)的进化物种学家彼得·温赖特(Peter Wainwright)说,物种学家们已经确定了蜂鸟能飞多快以及能飞多长时间,但关于它们飞行的机动性——即所有这些能够让它们快速迂回觅食技巧,早已是出了名的研究难题,而不是新研究的一部分 。这是因为蜂鸟高超的飞行技巧涉及一连串复杂的动作,而且这些动作十分自然地协调联动 。”
但这并没有阻挠保罗·塞格雷(Paolo Segre),他当时是加拿大温哥华英属哥伦比亚大学(University of British Columbia in Vancouver)的一名研究生 。他决定尝试在野外拍摄蜂鸟,因为这些蜂鸟比圈养下的鸟更不受飞行限制 。为了准备这项研究,他花了一年的时间完善研究计划,并缩小到使用四个摄像头,电脑协调系统进行高速拍摄 。
世界上共有337种蜂鸟,它们的体型有大有小、还有拖着华丽的尾羽 。
两个月之后,塞格雷和他的团队爬上了秘鲁的高山,深入丛林中找到了一个完美的研究地点(参见往期推文中的纪录片) 。他们在此建立了营地,搭建了一个很大的笼子,配备了太阳能摄像机系统,紧接着开始一个接一个地测试不同的蜂鸟个体(如下图) 。研究人员对每只鸟进行了大约30分钟的拍摄,它们在不同的栖息位置间来回穿梭,并在笼子内的各种花朵前觅食 。之后他们放走这只鸟让下一只鸟重复这样的测试 。塞格雷和他的团队在另外三个地方设立了监测站,包括:厄瓜多尔的安第斯山脉,以及哥斯达黎加的高海拔和低海拔营地 。
猎取这些数据是非常不容易的 。在秘鲁,这支团队的测试场地延续两天挤满了成群的蚂蚁 。在哥斯达黎加,塞格雷和他的同事们不得不在雷雨的晚上涉水穿过鳄鱼出没的水域 。“我们大多都被闪电吓坏了,”塞格雷回顾道,他现在是加州帕洛阿尔托斯坦福大学(Stanford University in Palo Alto, California)的一名生态生理学家 。科学家们最后获得了25个生物共计207只蜂鸟的视频(如上图) 。
塞格雷博士设在野外研究蜂鸟飞行的简易实验室,以及四台摄影机拍摄的数据使得研究人员可以在三维空间重建每只鸟的飞行模式 。
一旦他们获得这些数据,就拿去华盛顿特区史密森学会的候鸟研究中心进行分析 。该中心塞格雷博士实验室的同事罗斯琳·达金(Roslyn Dakin)博士等人开拓了一套十分复杂的软件用来分析这些数据 。这套数据还配备了四台摄像机,使得研究人员可以在三维空间重建每只鸟的飞行模式(如上图),测量其加速,减速,转向,菜叶网,翻滚,飙升或极速下降等动作的次数 。每一个简单的动作都会重复并组合成可预测的动作模式 。“更复杂的动作组合是由一系列更简单的动作组成的,”塞格雷博士解释说 。


推荐阅读