蜂鸟的翱翔才能(蜂鸟靠什么在空中自由飞翔)

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关于那点,仅从那种微型鸟扇同党的惊人速度就足以申明了。当蜂鸟在空中悬停的时候,它的同党每秒拍打50-80次,1 而在求偶的短暂期间,其拍打速度以至可达每秒200次。它们用一种被称为“8字形翼式”的体例——你也能够说是“踏气”——拍打空气。当用那种体例的时候,同党乃是前后拍打,往前去后拍都能产生抬力(前拍供给75%抬力,后拍供给25%)。2 那跟大大都鸟用典型翼面同党“上下”拍感动做十分纷歧样。那种奇特的才能使蜂鸟能够切确地悬停于某一个位置,而且能够向后飞或垂曲起飞,人们不断到比来都还没有完全理解那种才能。虽然其同党拍打的速度似乎使同党消逝不见了,但用高速的摄像机就可以捕获到那种复杂的拍打体例。

▲ 令人惊讶的蜂鸟特征

同党的构造

蜂鸟奇特的拍打同党体例所表现的超强柔韧性需要有十分专业的设想——不单单是骨头、肌肉和肌腱,连控造那些构造的脑和神经都十分出格。肩关节的灵敏性就是一种奇特的设想,那使得同党能扭到其他鸟类都扭不到的极端位置。不外,跟所有其他鸟类的同党构造都纷歧样的处所在于,蜂鸟的“肘”关节和“腕”关节都是固定的,那使其整个同党看起来更像一个坚硬的桨叶。3 控造同党快速扇动的胸肌显得相对庞大,它占了蜂鸟总重量的40%。在仿生工程方面,科学家已经停止了数百万美圆的投资,都未能胜利模拟那个精妙复杂的生物力学奇观。然而,进化论者相信,随机突变、天然选择加上数百万年漫长时间的感化竟然领先于那些优良的工程师。把蜂鸟超卓的构造解释为一位神圣的出色设想者之做品,似乎更有事理。

▲ 有超越300种蜂鸟仅发现于西半球。做为世界上最小的鸟,吸蜜蜂鸟只要5厘米长,而巨蜂鸟则可长达22厘米。

燃料需求

鸟类在其看似无休无行的飞翔过程中为连结策动机不断运做,它们需消耗大量燃料,意识到那一点,“食量如鸟”那个说法的含义就不再一样了。在所有的脊椎动物中,蜂鸟的新陈代谢率是更高的。4 当它活动的时候,它的心率高得惊人,可达每分钟1200次,而它呼吸的速度哪怕在歇息的时候都到达每分钟250次。5 为了维持如许“令人惊讶”的新陈代谢,那个怪才为获得所需的能量,必需不竭地吃、吃、吃。它每天都要吸食2000朵花的花蜜。6

▲ 蜂鸟吸食花蜜

若是人类的能量运转程度也有它们那么高,那么,我们每天就必需咽下1300个摆布的汉堡包才气维持那个程度。并且,“我们的心脏每分钟跳动的次数将会到达1260次,而我们的体温将会到达385°C(725°F),我们会痛快燃起来”7。虽然花蜜是蜂鸟维持其新陈代谢引擎“轰轰转”的次要燃料来源,但有时候它也摄食虫豸以获得卵白量。

奇特的舌头构造

以至连蜂鸟那用以搜集花蜜(花蜜的重量超越它的体重,8 它每天一小口一小口地吸,其次数多得令人无法想象)的舌头都是很复杂的一个构造,很难想象,进化论者怎么可以用一个迟缓而渐进的过程来解释那个事实?2010年之前,大大都生物学家都相信,蜂鸟的舌头是通过简单的毛细感化而工做的,类似“灯炷”的感化。然而,来自康涅狄格大学(The university of Connecticut)的生物学家发现,蜂鸟舌头的工做更像一个微型泵。9、10

▲ 蜂鸟舌头的剖解图

蜂鸟舌头的长度大约是其喙长的两倍,使它可以探入花朵深处。它由两条细长的管状构造构成,当接触液状花蜜的时候,它就会“像拉链那样被拉开”而酿成两条别离的扁平状物。紧接着那扁平状物会收缩,把花蜜“抽”上来。此过程每天上演几千次,每次用时不到二非常之一秒,且瓜代敏捷。你能够在纪录片《翱翔:鸟类的先天》11 中旁观为那个令人惊讶的机造所造做的有趣动画片。

蜂鸟不成能是进化而来的

在进化论者看来,蜂鸟的那些构造是在千百万年的时间里履历了迟缓而逐渐的添加和修改。但那种理论在解释蜂鸟那些构造若何处理物理学定律所带来的挑战上也失败了。你要晓得,同党构造极之快速的拍打和改变动做会产生十分大的摩擦,并因而而释放热量(除此以外还有肌肉的新陈代谢)。比拟较而言,快速运转的人造机械需要有一些复杂的冷却系统。轻快的拍感动做使那些鸟可以藉着快速扇动的同党而遣散它们身体产生的所有热量。其他的散热体例包罗快速的呼吸空气,透过皮肤和喙而停止的热量交换,以及水浴。

▲ 蜂鸟展翅

在研究那种不服凡的鸟时,你会看到良多如许的断言,好比:“蜂鸟在进化的过程中所展示出来的奇特适应性和骨骼构造,使它们能幸存下来。”12 进化论者不克不及解释第一只鸟的呈现,也不克不及解释一个迟缓而逐渐的适应过程若何可以催生那些复杂的构造零部件——那些零部件要悬停于空中,而且要从花朵中吸收大量的能量,其所展示出来的准确性和斑斓,奇奥而令人敬畏。

当我对蜂鸟那奇特的构造以及它那非比寻常的特征(恰是那些使蜂鸟差别于天主任何其他的造物)做总结的时候, 我的伴侣们对我的凝望和轻笑酿成带着惊讶的点头和承认。

趋同进化?

从上文中,我们看到了蜂鸟飞翔的奇奥。令人非常惊讶的是,人们还发现了一种与蜂鸟外不雅异常类似的飞蛾,叫蜂鸟蛾或蜂鸟天蛾(见下图)。

那些飞蛾的动做、飞翔和盘旋体例和蜂鸟的极为类似。它们以至还会发出类似的嗡嗡声,如蜂鸟一般旋停于花儿前,张开细长喙管,吸吮花蜜。乍眼一看,那些虫豸常常被人误当成小蜂鸟。我们能用‘趋同进化’解释它们之间惊人的类似行为吗?趋同进化的概念认为生物的进化会彼此独登时趋近,产生类似的成果。但那个仅是一厢情愿的说法,其实不能解释生物间毫无联系关系的进化史为何能偶尔产生那么多刚好类似的形态。当然,那种鸟和虫豸之间,现实的差别不计其数。简单来说,蜂鸟蛾没有羽毛,蜂鸟的同党构造、骨架、血液轮回和呼吸系统也和飞蛾完全差别。进化论建基于配合祖先,但是面临那只奇奥的蜂鸟和蜂鸟蛾之间的类似性,没有哪位理性思虑的进化论者会将其归因为配合祖先辈化的成果。若何愈加合理地解释那些类似的功用性设想呢?那当然是出自统一位设想师的手笔。