在群芳吐蕊的花丛中,一只小鸟翩翩而来,在一朵红花前戛然而止,它并不落在花的枝杈上,而是像直升飞机一样悬停在空中,利用修长的喙,小心翼翼地采食花蜜,然后了无痕迹地悄然而去。这就是蜂鸟,一种西半球特有的鸟。
全世界约有300余种蜂鸟,其中大多数生活在南美洲热带雨林。蜂鸟有3种飞行绝技:倒退飞行、垂直上升和下降、停留在空中原“地”不动。
蜂鸟是世界上最小的鸟类,大小和蜜蜂差不多,身体长度不过5厘米,体重仅2克左右,主要分布在南美洲和中美洲的森林地带。由于它飞行采蜜时能发出嗡嗡的响声,因而被人称为蜂鸟。
蜂鸟种类繁多,约有300多种,羽毛也有黑、绿、黄等十几种颜色,十分鲜艳,所以有“神鸟”、“彗星”、“森林女神”和“花冠”等称呼。蜂鸟身体娇小,羽毛华丽,具有非凡的飞行本领。它的翅膀非常灵活,每秒钟能振动50~70次,飞行的速度很快,时速可达50公里,高度有四五公里。人们往往只听到它的声音,看不清它的身影。蜂鸟核竖在百花盛开、草木繁茂的季节外出寻找食物,以吃花蜜和小昆虫为生。
蜂鸟在树枝上造窝,鸟窝造型别致,做工精细,是用丝状物编织而成的,看上去就像悬挂在树枝上的一只精巧的小酒杯。雌性蜂鸟每次产卵一两枚,只有豆粒般大小,每枚重量仅0.5克,大约200个蜂鸟蛋才有一个普通鸡蛋那么大。鸟卵孵化期为14~19天。小蜂鸟出生约20天后,就能飞出鸟窝觅食,开始独立的野外生活。
蜂鸟是怎样飞行并在空中悬停的?70年前,鸟类学家在野外用高速摄影机拍摄了大量蜂鸟飞行的影片,再用正常速度放映,蜂鸟的飞行动作便被放慢。从这些影片中可以看到,飞行时,蜂鸟的翅膀在身体两侧垂直上下飞速扇动;悬停在空中时,蜂鸟的翅膀每秒扇动54次;在垂直上升、下降或前进时,每秒扇动75次。蜂鸟就是靠翅膀快速扇动飞行和悬停的。根据这些影片,人们一直认为,蜂鸟在盘旋飞翔时,采用的是昆虫的飞行方式。
然而,美国俄勒冈州立大学科学家的一项新的研究表明,蜂鸟的飞行方式兼具昆虫和普通鸟类的特点,这一飞行方式被人类误解了近70年。蜂鸟飞行方式介于昆虫和普通鸟类之间。
俄勒冈州立大学的科学家报告说,他们通过观察蜂鸟飞行时周围气流漩涡变化研究其飞行方式。科学家首先训练蜂鸟在一个固定位置盘旋,同时从装有糖液的注射器中取食,然后在蜂鸟飞行的空间加入由微小橄榄油粒形成的“薄雾”,并用激光射线从各个角度照射蜂鸟周围,每隔1/4秒拍摄两张照片,捕捉油粒的分布形态。从油粒的分布看,蜂鸟在上下拍动翅膀的同时会将身体上抬,翅膀向两边展开。科学家发现,为了获得升力,蜂鸟每次扇动翅膀时都将翅膀部分折叠,使之指向正确的方向,它飞行时翅膀的姿势其实与游泳者踩水时手臂的动作类似,只行锋是频率要快得多。
科学家指出,其他鸟类飞翔时所需的升力全部来自翅膀下扇;昆虫飞翔的升力有档氏晌一半来自翅膀下扇,另一半则来自翅膀上扇;而蜂鸟飞翔的升力有75%来自翅膀下扇,25%来自翅膀上扇。从空气动力学的角度判断,蜂鸟的飞行方式介于昆虫和普通鸟类之间。
科学家说,这一发现有助于加深人们对鸟类空中盘旋技术进化的理解。蜂鸟虽与昆虫不同宗,但似乎学会使用鸟类的翅膀做出昆虫飞行的动作。鸟翅能伸缩、弯曲和拱起,这是僵硬的昆虫翅膀做不到的。
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