蜂鸟独特的侧向摆动让它们穿过小孔 - {$web_name} 鸣谢:uux.cn/马克·巴杰

来源:才薄智浅网 | 栏目:休闲 | 2026-06-15 06:20:07
蜂鸟独特的侧向摆动让它们穿过小孔
一只安娜蜂鸟(Calypte anna)拍打着翅膀,侧身穿过一个对它的翼展来说太小的缝隙。鸣谢:uux.cn/马克·巴杰,加州大学伯克利分校
(神秘的地球uux.cn)据加州大学伯克利分校:大多数掠过茂密多叶森林的鸟类都有一个策略来经由植被中的紧密窗户——它们在手腕或肘部弯曲翅膀,然后穿过。
但是回顾抢先体验热点蜂鸟在飞行过程中无法弯曲它们的翼骨,那么它们是如何在树叶和纠结的树枝之间的缝隙中过境的呢?
今日发表在《评测生物学杂志》上的一项探究表明,蜂鸟进化出了自己独特的策略——事实上有两种。这些策略过去没有被报导过,或许是由于悍马机动太快,人眼看不到。
由于狭缝状的缝隙太窄,无法容纳它们的翼展,它们会侧身穿过狭缝,网友MacBook体验不断拍打翅膀,以免下降高度。
针对更小的洞——或者假如鸟儿已然熟悉了另一边等待它们的东西——它们会收起翅膀滑行经由,一旦清空就持续拍打翅膀。
“对我们来说,在开展评测时,抱膝和滑行是默认的。否则他们怎么能经由呢?”罗伯特·达德利说,他是加州大学伯克利分校的综合生物学教授,也是这篇论文的资深作者。“这种横向运动与机翼运动学完全混合的概念相当令人惊讶——这是一种新颖和意想不到的光圈过境方法。它们在改变翅膀拍动的幅度,这样当它们横向滑行时就不会垂直下降。赵露思民生新闻”
使用较慢的侧向滑行技术可以让鸟类更好地评估快要到来的障碍和空隙,从而缩减碰撞的或许性。
“更多地知晓动物如何越过障碍和生态的其他‘基石’,如阵风或湍流区域,可以提升我们对繁琐生态中动物运动的整体理解,”第一作者Marc Badger强调,他于2016年在加州大学伯克利分校获得博士学位。
“我们依然不太知晓在杂乱中飞行是如何受到几何、空气动力学、感受、新陈代谢或结构过程的限制的。乃至行为限制也或许来自持久作用,如身体的今日直播带货一览磨损,正如我们在探究中观察到的孔径协商技术的转变所暗示的那样。”
蜂鸟独特的侧向摆动让它们穿过小孔
图A和B显示了一只蜂鸟从侧面穿过一个孔的侧面和下面的视图。c和D显示了蜂鸟像子弹一样穿过一个孔,翅膀向后掠的一样视图。信用:uux.cn/马克獾
他强调,知晓鸟类用于在混乱生态中机动的策略最后或许有助于工程师设计更好地在繁琐生态中导航的无人机。
“当下的遥控四旋翼飞行器在大多数表现指标上都优于启动空间中的大多数鸟类。那么还有持续向自然进修的理由吗?”獾说。“是的。我觉得是动物如何与繁琐的生态互动。假如我们把鸟的大脑放在四旋翼飞行器里,半机械鸟和普通鸟会更擅长在风中飞过茂密的森林吗?在动荡或混乱的生态中,扑翼或许有许多感官和物理长处。”
超越障碍训练场
以便探索蜂鸟——在这种状况下,四只当地的安娜蜂鸟(Calypte Anna)——尽管无法折叠翅膀,但如何从微小的开口中逃脱,Badger和Dudley与加州大学伯克利分校的学子Kathryn McClain,Ashley Smiley和Jessica Ye兴办。
蜂鸟独特的侧向摆动让它们穿过小孔
一只安娜蜂鸟在树枝间侧身滑行,这是蜂鸟独有的意想不到的动作。鸣谢:uux.cn/马克·巴杰,加州大学伯克利分校
“我们兴办了一个双面飞行竞技场,并想得知如何训练鸟类穿过分隔两面的隔板上16平方厘米的间隙,”獾说,并强调蜂鸟的翼展约为12厘米(4 3/4英寸)。"然后,凯思琳有了一个惊人的想法,使用交替奖励."
探究小组在隔板的两侧放置了含有一小口糖溶液的花形喂食器,但只有在鸟访问了对面的喂食器后,才远程重新填充喂食器。这促使鸟儿不断地经由缝隙在两个喂食器之间飞来飞去。
探究人员接着改变了光圈的形状,从椭圆形到圆形,高度、宽度和直径从12厘米到6厘米不等,并用高速摄像机取景了鸟类的动作。Badger编写了一个计算机程序,在每只鸟接近和穿过光圈时跟踪它们的喙和翼尖的位置。
他们察觉,当鸟儿接近光圈时,它们通常会短暂悬停以评估光圈,然后侧向飞行,用一只翅膀向前伸出,另外将第二只翅膀向后扫,当它们经由光圈时,拍打翅膀以支撑自己的体重。然后它们向前摆动翅膀持续前进。
“难题是,它们必须依然维持重量支撑,这种支撑来自两翼,然后控制合作它前进的水平推力。他们用左右翼做着相当奇怪的事情,”达德利说。“再一次,这只是又一个例子,说明在一些评测状况下,当我们被合作时,我们可以引出我们在普通盘旋的蜂鸟身上看不到的控制特征。”
或者,这些鸟向后扫动翅膀,将翅膀固定在身体上,像子弹一样先用喙射击,然后向前扫动翅膀,可靠经由后再持续拍打。
达德利说:“当他们对操控系统更为熟悉时,他们似乎会使用更快的方法,即弹道穿越。
只有当接近最小的开口时,也就是半个翼展宽,鸟儿才会自动采取抱膝滑行的方式,即使它们不熟悉这种配置。
该小组强调,尽管有一只历程了严重的碰撞,但只有大约8%的鸟在穿过隔板时夹住了翅膀。即便如此,这只鸟在顺利重新使用飞行并持续飞行之前不久就重启了。
“在几个障碍谈判策略中开展挑选的能力可以让动物可靠地挤过狭窄的间隙,并从失误中重启过来,”Badger强调。
Dudley期盼开展进一步的评测,也许是用一系列各异的孔,来确定鸟类如何经由多重障碍。

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