@ 2015.11.21 , 11:00
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蝙蝠着陆的独门姿势:凌空倒挂

蝙蝠是自然界芸芸众生中唯一的飞行类哺乳动物,而他们特有的凌空倒挂式的着陆方式也是非常独特的,这种绝佳的技艺能够让他们躲避大多数捕食者的威胁。不过这种运动方式也同样令科学家们着迷,这几乎是一种难以练就的杂技动作。不过借助高速红外摄像头,科学家系统的研究了一系列的蝙蝠倒挂着陆的慢镜头动作,觉得他们已经几乎破解了这一神器的技艺。蝙蝠的技巧在于,如果你仔细观察慢镜头,你就会发现在他们靠近能够着陆的天花板,或者岩石凸起时,他们会保持一只翅膀继续扑打,而收起另外一个翅膀,通过这种非对称的重心和惯性校正,蝙蝠能够凌空翻转,将身体腾空旋转180度,进行一次完美着陆。

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很多鸟类都能完成类似的动作,因为他们的骨骼是中空的,这使得他们的整个身体的重量都很轻,特别是翅膀/身体质量的比也很低。蝙蝠的骨骼和哺乳动物相似,尽管很小,也很细,包裹在强劲的肌肉,肌腱和皮肤中,这也使得他们的翅膀与整个身体的重量比很高。但是这一特性并没有给他们带来多少负荷,却赋予了他们更精妙的飞行技巧。唯一的缺点在于,这种身体结构会使得他们在空中翻腾着陆变得些许的困难。

当蝙蝠准备着陆时,他们首先会减速,这时进行方向调整会很困难。来自布朗大学的研究人员对此非常着迷,决定展开相关的研究。他们培养了两只蝙蝠,训练他们在安装了特殊网格的天花板上完成着陆,并用摄像机进行了记录。

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我们采用顺序定量的方式研究了录像,并对蝙蝠的运动进行了数字建模。我们全方位无死角的锁定了蝙蝠的飞行角度和翅膀的姿势。我们发现他们有着独到的方式操控自己翅膀,这能够使得他们对自身的重心和转动时的惯性及时的调整。这种操控方式能够将看似累赘的翅膀化为特殊的优势,在降落前的几分之一秒内,蝙蝠将其中的一只翅膀收拢到身体一侧,另一只翅膀保持展开。通过翅膀质量的平衡,这种快速调整重心的方式能够改变运动的惯性。这有点类似于花滑运动员通过将手臂贴近身体来加速。

为了证实他们的理论,他们模拟蝙蝠运动建立了一套计算机模型,通过改变气动力或惯性,他们研究了蝙蝠的着陆行驶。在报告中,他们描述如果仅通过调整空气动力,他们是无法进行凌空旋转着陆的。

通过调整沉重的翅膀,它们改变了运动的惯性,这要比仅仅调整空气动力要有效得多。这种模式打破了以往的常识,很多动物不需要巨大的翅膀,但是在蝙蝠身上,这一点是十分重要的。究竟是蝙蝠为了凌空着陆而演化出如此沉重的翅膀,还是这种着陆方式导致了他们的翅膀更重?现在还无法确定,不过考虑到蝙蝠的祖先是不会飞行的哺乳动物,如果我有时光机就能够去寻找,1亿年前是否有翅膀更小更轻的蝙蝠。

本文译自 zmescience,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 7+1

  1. 骑着扁担抱牛
    @2 years ago
    2989994

    脑补了一下蝙蝠侠翻跟头倒挂,好像也不错

    [16] XX [1] 回复 [0]
  2. 须臾含霈
    @2 years ago
    2989996

    P2 : …“经管”很小…
    P6: …如此”称重”的翅膀…
    真是文能提笔经天下,武能菜场称西瓜。

  3. 2990040

    大居守李相读《春秋》,误呼叔孙婼,日读一卷,有小吏侍侧,常有不怿之色。公怪问曰:“尔常读此书耶!”曰:“然”。”胡为闻我读至此而数色沮耶!”吏再拜言曰:“缘某师授,误呼文字;今闻相公呼婼,方悟耳。”公曰:“不然。吾未之师也,自检释文而读,必误在我,非在尔也。”因以释文示之。字以“田”加首,久而成“各”,“曰”配“咎”为“晷”,小吏因委曲言之。公大惭愧,命小吏授北面之礼,号为“一字师。”

  4. 喵图收割者
    @2 years ago
    2990076

    老爷老爷 有人要破解你的杂技了

  5. 2990109

    但是两个尿床时期的心理阴影好像无法避免

  6. kvcr945a
    @2 years ago
    2990416

    有意思

  7. heehee
    @2 years ago
    2990765

    殷麦曼空翻

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