​蜂鸟不妨向后遨游 为什么蜂鸟遨游不妨如许迅捷（图）

蜂鸟不妨向后遨游 为什么蜂鸟遨游不妨如许迅捷（图）

蜂鸟不妨向后遨游

蜂鸟因遨游时二翅振荡发出嗡嗡声酷似蜜蜂而得名。体型小，体被鳞状羽，颜色鲜明，并闪烁彩虹色或者金属光彩，雄鸟更为鲜明

翱翔时二翅迅速拍动，赶快有力而长久；频次可达每秒50次以上。长于长久地在花丛中彷徨“停飞”，偶尔还能倒飞

蜂鸟约90%的食物来自花蜜，其他为节肢动物，包罗苍蝇、黄蜂、蜘蛛、甲虫和蚂蚁。它们薄而长的鸟喙很符合吸取花蜜

蜂鸟的体型太小，骨架不易保留成为化石，它的衍化史于今还是个谜

但是在德国南部科学家却创造了暂时世界上最陈旧的蜂鸟化石，距今已有3000多万年的履历，由此可知，蜂鸟的祖宗远在渐新世的时间便曾经涌现

遗传分解标明，蜂鸟的百般性即日持续在升高和增加，新物种的发生率胜过毁灭速度

为什么蜂鸟的遨游不妨如许迅捷？

No. 70

翻译｜CrazyBirdy，Hannah

蜂鸟是鸟类世界里的“战役机遨游员”，不妨以55km/h的速度下落、穿越，之后回到半空中回旋，当它们在吸食花蜜时，它们用力儿地拍挨着党羽。暂时，经过钻研职员伟大的全力，我们隔绝弄领会蜂鸟遨游动奈何此迅捷的缘故更近了一步。2018年2月9日在美国《科学》杂志新刊登的一篇文章不只向我们周到地领会它们搀杂的遨游本领，还大概为一些人为智能呆板人和无人机供给安排灵感（如下图）。

本文件链交：doi:10.1126/science.aat2656

蜂鸟的形态，肌肉本领，本领和安排本领钻研。

加州大学戴维斯分校（University of California）的进化生物学家彼得·温赖特（Peter Wainwright）说，生物学家们曾经决定了蜂鸟能飞多快以及能飞多久，但是闭于它们遨游的灵活性——即一切这些不妨让它们赶快曲折寻食本领，早已是出了名的钻研困难，而不是新钻研的一局部。这是由于蜂鸟高明的遨游本领波及延续串搀杂的举措，并且这些举措格外天然地协作联动。”

但是这并不遏止保罗·塞格雷（Paolo Segre），他其时是加拿大温哥华英属哥匹敌亚大学（University of British Columbia in Vancouver）的别名钻研生。他决断试验在旷野拍摄蜂鸟，由于这些蜂鸟比圈养下的鸟更不受遨游节制。为了预备这项钻研，他花了一年的时间完备钻研规划，并缩小到运用四个摄像头，电脑协作体系举行高速拍摄。

世界上公有337种蜂鸟，它们的体型有大有小、还有拖着华美的尾羽。

二个月之后，塞格雷和他的团队爬上了秘鲁的高山，深刻森林中找到了一个完满的钻研地址（参睹往期推文中的记录片）。他们在此修树了营地，搭修了一个伟大的笼子，装备了太阳能摄像机体系，紧交着发端一个交一个地尝试不共的蜂鸟个别（如下图）。钻研职员对于每只鸟举行了大概30分钟的拍摄，它们在不共的休憩位子间往返穿越，并在笼子内的百般花朵前寻食。之后他们搁走这只鸟让下一只鸟反复如许的尝试。塞格雷和他的团队在其他三个场合创造了监测站，包罗：厄瓜多我的安第斯山脉，以及哥斯达黎加的高海拔和矮海拔营地。

获得这些数据是格外不轻易的。在秘鲁，这支团队的尝试场合陆续二天挤满了成群的蚂蚁。在哥斯达黎加，塞格雷和他的共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，”塞格雷回顾讲，他当前是加州帕洛阿我托斯坦福大学（Stanford University in Palo Alto, California）的别名生态心理学家。科学家们最后赢得了25个物种总计207只蜂鸟的视频（如上图）。

塞格雷博士设在旷野钻研蜂鸟遨游的浅易试验室，以及四台照相机拍摄的数据使得钻研职员不妨在三维空间沉修每只鸟的遨游形式。

一朝他们赢得这些数据，便拿去华盛顿特区史密森学会的候鸟钻研核心举行分解。该核心塞格雷博士试验室的共事罗斯琳·达金（Roslyn Dakin）博士等人开垦了一套格外搀杂的软件用来分解这些数据。这套数据还装备了四台摄像机，使得钻研职员不妨在三维空间沉修每只鸟的遨游形式（如上图），丈量其加快，放慢，转向，翻腾，飙升或者极速下落等举措的次数。每一个简略的举措城市反复并拉拢成可猜测的举措形式。“更搀杂的举措拉拢是由一系列更简略的举措构成的，”塞格雷博士阐明说。

钻研职员猜测体型越大的蜂鸟的灵活性越差，比拟于小型蜂鸟该当不太灵巧。

当钻研职员比拟不共的蜂鸟物种之间的遨游形式时，他们创造每种蜂鸟都偏向于运用它最长于的举措形式（特殊是在转弯时）。但是他们惊奇地创造，较沉的蜂鸟品种在加快和焦急转弯方面常常更佳。依据对于鸟类和蝙蝠的钻研，团队曾预期实足差异的截止——即小型蜂鸟的举措越发灵巧（如上图）。 “但是体型更大的蜂鸟物种的灵巧性本质更强”，达金博士阐明讲，“这是由于：比拟小型的蜂鸟，那些体型大的蜂鸟具备更厚实的肌肉和更长的党羽”。这些恰是她和她的共事们在最新一期科学杂志上钻研的重要论断（如下图）。

但是本质上体型更大的蜂鸟越发灵巧、由于它们具有更厚实的肌肉和更长的党羽。

这篇文章内里，还有一些其他要害的创造。比方，不共物种具备不共的疏通行动形式，这常常被归纳为蜂鸟的身材构造和心理特性的分别，比方党羽的尺寸，党羽的外表积和沉量，以及肌肉的品质。末尾，当团队依据他们的遨游形式对于鸟类举行分组时，他们创造遨游形式的分组与蜂鸟体系进化树上不共进化支的亲密相干性，换句话说亲缘闭系更亲密的物种具备相像的遨游形式（如下图）。

蜂鸟的亲缘闭系与其身材沉量、形态特性，以及疏通历程中的灵活性之间的联系性。

达金博士表现，蜂鸟的疏通形式被领会，不妨帮帮呆板人博家怎么样安排呆板体系缩小疏通的蠢拙性和薄弱性。哈佛大学的生物板滞学家安德鲁·别文纳（Andrew Biewener）说，这个钻研最大的开辟是为我们了解了蜂鸟不妨发生赶快的机翼疏通，这有帮于普及灵巧性。因此，加州大学伯克利分校的生物学家罗伯特·达德利（Robert Dudley）补偿说，风趣的是：当前钻研动物遨游的更多的是工程师，而不是生物学家。