斑頭雁如何飛越喜馬拉雅山

研究人員解開了關於斑頭雁(世界上飛行高度最高的鳥類)的一些長期存在的謎團

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攀登者在攀登喜馬拉雅山脈馬卡魯峰頂峰的最後幾步時,長期以來一直驚歎於斑頭雁飛越頭頂,前往它們在印度的冬季避難所的景象。這些鳥類在 29,500 英尺的高度巡航,幾乎與商用飛機一樣高。

多年來,科學家們一直認為強勁的順風和上升氣流幫助了這些鵝的旅程。由北威爾士班戈大學的查爾斯·畢曉普領導的一個研究小組透過追蹤十幾只以上的斑頭雁來檢驗這一理論,這些斑頭雁配備了小型揹包,其中包含衛星發射器,可以確定它們的位置、速度和高度。

令他們驚訝的是,研究人員發現,斑頭雁並沒有在地球熱量可以產生每小時 12 英里上升氣流的午後飛行,而是一貫在夜間或清晨飛行,而此時實際上存在輕微的下降氣流。在最近發表於美國國家科學院院刊上的一篇論文中,該團隊推測,由於在這些時候空氣更冷更稠密,這使得鵝能夠產生更大的升力。較冷的空氣還有助於調節體溫,並含有更多的氧氣,使鵝即使在空氣在高空變得稀薄時也能飛行。


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畢曉普和他的同事們還驚訝地發現,這些鵝在一天之內飛越喜馬拉雅山脈。為了在如此高的高度飛行如此遠的距離,斑頭雁必須維持 10 到 20 倍的耗氧量增加。相比之下,加拿大鵝等低海拔鳥類無法在 30,000 英尺的高度維持靜息代謝水平。更大的翅膀、更大的肺、圍繞飛行肌的密集毛細血管網路以及更緊密地將氧氣結合到肺部的血紅蛋白共同作用,以維持整個鳥類迴圈系統(包括其飛行肌)的氧氣流動。提高對斑頭雁組織為何如此擅長吸收氧氣的理解,也可能闡明人類的呼吸作用。

大衛·戈德金是一位屢獲殊榮的科學作家,也是大眾科學和以科學為基礎的生物醫學工程出版物的撰稿人。他居住並在多倫多工作。

更多作者:大衛·戈德金
大眾科學雜誌 第 305 卷 第 5 期本文最初以“斑頭雁如何飛越喜馬拉雅山”為標題發表於大眾科學雜誌第 305 卷 第 5 期(
doi:10.1038/scientificamerican112011-3S5B9EVKot6oqTHLY6ArCa
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