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      蜂鳥飛行數(shù)據(jù)揭示了敏捷飛行的秘密
      
			
      
				2018-11-14 20:20:55
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			  來源：ScienceNews
			
      
		
      
				
		
      
			
      實驗室級別的飛行跟蹤已經(jīng)變得很瘋狂，這為研究一些最炫的自然雜技和野生蜂鳥創(chuàng)造了一種廣泛的新方法。
      

      其中一個發(fā)現(xiàn)是:體型較大的蜂鳥在敏捷性方面似乎不會受到體型的限制。戰(zhàn)艦的機動性可能不如皮艇，但在一項針對25個物種的研究中，體型較大的蜂鳥在轉彎時的加速或制動能力勝過體型較小的蜂鳥。測量結果顯示，與體型較小的物種相比，這些物種擁有更大的肌肉能力，而且它們的翅膀往往比體型較小的物種更大。研究人員在2月9日的《科學》(Science)雜志上報告說，這些提升有助于解釋為什么這些物種盡管體型龐大，卻能如此敏捷。
      

      

      利用高速攝像機陣列和實時跟蹤軟件在野外條件下執(zhí)行，研究人員可以分析200多只自然轉向的野鳥。有超過33萬的鳥類飛行記錄，研究人員可以比較不同物種的敏捷度。這是首次對野生鳥類的自然飛行動作進行比較研究，來自渥太華史密森保護生物研究所的合著者Roslyn Dakin說。
      

      加州大學河濱分校的克里斯托夫·j·克拉克(Christopher J. Clark)說:“讓這項研究有明顯進展的是他們使用的方法。”他的蜂鳥研究揭示了鳥類羽毛在飛行過程中是如何發(fā)出叫聲的(SN: 4/4/15, p. 5)，但他沒有參與這項新研究。
      

      在實驗裝置中，四個攝像機拍攝了一個臨時的飛行艙。定制的電腦軟件可以讓研究小組在鳥類探索空間的過程中以3-D的方式跟蹤它們。
      

      該項目始于近10年前，當時合著者保羅·塞格雷(Paolo Segre)進行了調整，然后將飛行跟蹤系統(tǒng)拖到厄瓜多爾、哥斯達黎加和秘魯——在這些地方可以找到翅膀形狀和身體大小不同、但裝備很硬的蜂鳥。當時，他需要五臺電腦，有時只用亞馬遜的太陽能板和一臺發(fā)電機。“我們住在一間茅草屋里，”他說，“坐船幾個小時就到。”猴子們把頭伸了進去。從那以后，電腦得到了改進，一臺機器就足以運行軟件。
      

      這篇新論文使用了一些來之不易的數(shù)據(jù)，將重點放在兩種轉彎動作上——一種是簡單的飛行弧線，另一種是投球翻滾的動作，達金稱之為“在一角硬幣上轉彎”。這包括鳥的身體傾斜，然后在原地旋轉。
      

      在海拔較高的野外地點，鳥類的敏捷性似乎沒有受到影響。從理論上講，更少的氧氣和更低的氣壓會使運動員的飛行更加困難。同一組研究人員早先進行的一項研究發(fā)現(xiàn)，安娜的蜂鳥(Calypte Anna)的加速速度更慢，而且在比它們的家高的高度也會出現(xiàn)其他表現(xiàn)失音。然而，把這些高海拔地區(qū)稱為家的鳥類已經(jīng)適應了這種環(huán)境。
      

      研究蜂鳥，甚至一般鳥類，如何機動一直是一個難題。以前理解鳥類運動的方法僅限于捕捉動物執(zhí)行既定任務的數(shù)據(jù)。“芭蕾舞演員有很多不同的動作，”克拉克說，但“到目前為止，我們只研究了個人的動作?，F(xiàn)在研究人員開始“將整個舞蹈組合在一起”。
      
			

			
        
      
			
      
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