飛蛇空氣動力學原理詳解

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天空並非有翼野獸的專屬領域。一些生物——某些種類的松鼠和蜥蜴等——藉助成對的皮瓣滑翔於地面之上,這些皮瓣可以產生升力。但對於天堂樹蛇(右圖)而言,它棲息在南亞和東南亞的熱帶雨林中,並不存在這樣的附屬物。而且,就此而言,也不存在任何其他形態學上的特殊適應性。然而,這種動物卻能以極高的精確度“飛行”。今天發表在《自然》雜誌上的研究結果揭示了其原理。

在新加坡動物園,對野生捕獲的蛇從33英尺高的塔上滑翔到地面的錄影和照片顯示,這種動物首先從樹枝上懸垂下來,並將身體彎曲成 J 形。然後,它透過向上加速並遠離樹枝,將自己發射到空中,並將身體展平成接近正常寬度的兩倍。這與符合空氣動力學的波動相結合,使蛇能夠保持在空中。更難辨別的是這種野獸如何能同時做到這兩點。據芝加哥大學研究生約翰·J·索查(John J. Socha)稱,他進行了這項研究,“無論它使用什麼肌肉來展平身體,都可能與它用來波動的肌肉解耦。” 他推測,這可能需要專門的神經肌肉控制。

索查觀察到,這條蛇在空中機動方面出奇地熟練。從塔上它可以飛行長達 70 英尺,進行大約 90 度的轉彎,而且似乎總是能毫髮無損地著陸。這些無肢爬行動物最初為什麼要飛到空中尚不清楚,但它們的滑翔夥伴這樣做是為了更有效地旅行、追逐獵物或躲避捕食。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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