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蜂鸟以其悬停能力而闻名,这使它们可以在花朵前停留并享用花蜜。但是,这些生物究竟是如何保持漂浮的,多年来一直令研究人员着迷。本周发表在《自然》杂志上的新发现表明,在飞行方面,蜂鸟的风格介于鸟类和昆虫之间。
先前对蜂鸟飞行的研究表明,它可能采用与昆虫相同的机制,昆虫经常以类似于鸟类的方式悬停和冲刺。“但是蜂鸟是一种鸟,具有鸟类的物理结构以及所有相关的能力和限制,”俄勒冈州立大学的道格拉斯·沃里克解释说。“它不是昆虫,它的飞行方式也不完全像昆虫。”为了揭开蜂鸟的飞行秘密,沃里克和他的同事使用了一种称为数字粒子图像测速(DPIV)的技术。DPIV通常由工程师使用,它使用微小的橄榄油颗粒,这些颗粒足够轻,可以被气流的轻微变化来回移动。当脉冲激光在短时间内照亮液滴时,摄像机将它们拍摄在胶片上。从生成的图像中,科学家们确定了鸟的翅膀如何移动它们周围的空气。
结果表明,蜂鸟25%的升力来自翅膀向上拍打,其余75%的升力来自每次向下拍打。相比之下,昆虫则平均分配工作,各自从每次拍打中获得50%的升力,而其他类型的鸟类则仅依靠向下拍打。“蜂鸟所做的是采用了鸟类的身体和大部分限制,”沃里克说,“但稍微调整了一下,并使用了一些昆虫的空气动力学技巧来获得悬停能力。”