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蜂鳥以其懸停能力而聞名,這使它們可以在花朵前停留並享用花蜜。但是,這些生物究竟是如何保持漂浮的,多年來一直令研究人員著迷。本週發表在《自然》雜誌上的新發現表明,在飛行方面,蜂鳥的風格介於鳥類和昆蟲之間。
先前對蜂鳥飛行的研究表明,它可能採用與昆蟲相同的機制,昆蟲經常以類似於鳥類的方式懸停和衝刺。“但是蜂鳥是一種鳥,具有鳥類的物理結構以及所有相關的能力和限制,”俄勒岡州立大學的道格拉斯·沃裡克解釋說。“它不是昆蟲,它的飛行方式也不完全像昆蟲。”為了揭開蜂鳥的飛行秘密,沃裡克和他的同事使用了一種稱為數字粒子影像測速(DPIV)的技術。DPIV通常由工程師使用,它使用微小的橄欖油顆粒,這些顆粒足夠輕,可以被氣流的輕微變化來回移動。當脈衝雷射在短時間內照亮液滴時,攝像機將它們拍攝在膠片上。從生成的影像中,科學家們確定了鳥的翅膀如何移動它們周圍的空氣。
結果表明,蜂鳥25%的升力來自翅膀向上拍打,其餘75%的升力來自每次向下拍打。相比之下,昆蟲則平均分配工作,各自從每次拍打中獲得50%的升力,而其他型別的鳥類則僅依靠向下拍打。“蜂鳥所做的是採用了鳥類的身體和大部分限制,”沃裡克說,“但稍微調整了一下,並使用了一些昆蟲的空氣動力學技巧來獲得懸停能力。”