摘要: 蝙蝠,是一種會飛的哺乳動物。它的翅膀差不多是自然界里最重的,正因如此,它們倒掛金鉤般的雜技表演讓科學家們困惑不已。不過,最近一項研究卻揭開了謎底。 印尼婆羅洲Bukit Sarang保護區(qū)內,一只小耳短鼻果蝠伸展著翅膀。一項新研究發(fā)現,蝙蝠會利用自身的重量將...
蝙蝠,是一種會飛的哺乳動物。它的翅膀差不多是自然界里最重的,正因如此,它們倒掛金鉤般的雜技表演讓科學家們困惑不已。不過,最近一項研究卻揭開了謎底。
印尼婆羅洲Bukit Sarang保護區(qū)內,一只小耳短鼻果蝠伸展著翅膀。一項新研究發(fā)現,蝙蝠會利用自身的重量將自己倒掛起來。
撰文:James Owen,國家地理
倒掛的蝙蝠是自然界最驚人的奇觀之一。這種長著翅膀的哺乳動物飛到角落或者山洞之后,短短幾秒鐘之內就能翻過身來,頭朝下倒掛起來。
長期以來,蝙蝠如何實現這種上下顛倒的絕技,一直都是個迷,尤其是,與總體重相比,蝙蝠是所有飛行動物里翅膀最重的。
如今,科學家們認為他們找到了答案。一項新研究發(fā)現,蝙蝠會將其笨重的翅膀變成優(yōu)勢,用這些額外的重量產生完成獨特姿態(tài)的力量。
11月16日,該研究成果發(fā)表在了《PLOS生物學》期刊上。在實驗中,科學家們訓練了昭短尾葉鼻蝠和短耳犬蝠,讓他們飛入一個密閉的空間,然后降落在一片固定在天花板上的網上。
高速拍攝的視頻顯示,在翻身的那一刻,蝙蝠會將一只翅膀拉近身體,而另外一只翅膀則完全張開。
研究團隊稱,蝙蝠以這種方式調整重心,就能駕馭慣性,使自身在幾分之一秒之內就能將腳掛在上方。
花樣滑冰運動員會將手臂緊緊抱在身上,以此利用慣性越轉越快;潛水員會調整身體的重心,表演扭動和翻筋斗;研究發(fā)現,蝙蝠與他們一樣,也能夠精確地利用這個技巧。
飛行模擬
為了確認這一發(fā)現,研究團隊建立了電腦模型,可以隨意開關慣性力和空氣動力,從而重演蝙蝠的動作。通過模擬發(fā)現,虛擬中的蝙蝠跟現實中的蝙蝠一樣,都只運用了慣性力。
然而,當科學家們對果蠅進行同樣的模擬時,他們發(fā)現擁有極輕翅膀的果蠅如果不運用空氣動力,根本無法上下顛倒地降落。
美國布朗大學的工程學教授、該研究的合著者Kenny Breuer稱,這一發(fā)現證實了他們的猜測,即蝙蝠的特技飛行,依靠的并非空氣動力。
Breuer補充說:“我可以想象,雖然我們現在還沒有直接證據,但是,它們可能在運動的每個方面都運用了慣性力。”
瑞典隆德大學(Lund University)的進化生態(tài)學家Anders Hedenstr?m稱,這一發(fā)現講得通,尤其在當蝙蝠休息時更是如此。
這是因為,蝙蝠需要高速飛行才能獲得這種力,而在山洞、閣樓等狹窄的地方卻無法高速飛行。
他補充說,蝙蝠跟鳥類不同,前者不能顛倒著飛行,“因此,它們必須依賴慣性力?!?/p>
孰先孰后
那么,其它動物,如鳥類,是否也會利用慣性來飛行?據該研究的共同領導者、生物學教授Sharon Swartz稱,這個話題值得考慮。
她在郵件中稱:“有些鳥類的翅膀相對較輕,但是,某些鳥類的翅膀差不多跟蝙蝠一樣重。真正的區(qū)別在于,鳥類的關節(jié)較少,因此,它們無法像蝙蝠一樣操縱翅膀的幾何構造和位置?!?/p>
她補充說:“蝙蝠是一種靈巧的哺乳動物,腦部較大,能控制許多肌肉和關節(jié)。這一點很重要?!?/p>
到底蝙蝠進化出結實的翅膀是為了有助于倒掛式著陸,還是因為它們只是充分利用了上天給予它們的翅膀,我們都不得而知。
蝙蝠從不會飛的哺乳動物進化而來,那么,它們有可能仍然處在進化的過程當中。Swartz稱:“如果我們擁有時光機器,并且能回到一百萬年前的地球,我們可能會看到翅膀更輕的蝙蝠?!?/p>
還有一個辦法就是,別再為倒掛金鉤而煩惱了!實際上,有些蝙蝠其實不會倒掛。比如說,碟翅蝙蝠(disc-winged bat)的翅膀上長有吸盤,能頭朝上吸在樹葉上。
沒那么像吸血鬼嘛,不過,倒是很像蝙蝠俠!