@ 2016.02.01 , 08:00

蜂鸟是如何在飞行中给身体散热的

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蜂鸟在飞行状态下每秒钟能拍打翅膀12到80次(根据种类不同)。这会让身体产生巨大的热量,蜂鸟必须想办法释放这些热量,否则身体就会过热。现在科学家们认为他们知道了一些蜂鸟如何散热调节体温的秘密。

乔治福克斯大学和蒙大拿大学的研究者们测试了蜂鸟飞行速度对身体不同区域热损耗的影响。他们的论文发表在《皇家学会开放科学》上。文章写道:“为了理解蜂鸟如何在飞行中控制热量,一个关键的问题是要了解热量是如何从皮肤散发到外界环境中的。我们的结论是,蜂鸟可以根据飞行速度主动调节散热方式。”

第一步:他们要先捕获蜂鸟,实验中他们在蒙大拿的米苏拉市抓了3只雄鸟和4只雌鸟。回到实验室里,每只鸟被单独放进笼子里,配有喂食器,防止它们饿死。然后进入实验。每只蜂鸟都被放入风洞中,用红外线拍摄它们在不同风速下拍动翅膀的过程。这样科学家们就能捕获每只鸟的身体热量分布。

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研究者们必须计算这些隔热羽毛的效果。因为他们需要测量有羽毛和没羽毛两种情况下,于是没羽毛这部分研究只能依靠一只死蜂鸟完成了。(他们在论文中强调了这只鸟野外找到时就已经死了。)

他们把尸体摆成“一个流线型的□□,双翅紧贴身体,”然后干燥48个小时,再“使用手术刀、医用钳和电钻”开肠破肚。这样就可以把热量推入体腔了,更好的模拟活鸟的身体热量。

然后整个样本被安装在一个吊索上,通过引线固定,放入风洞中。然后科学家们在不同的风速中进行两组测试,就跟活鸟一样:一只有羽毛,另一只是拔光毛的死鸟。

最后,研究者们发现蜂鸟在飞行中,热损耗被限制在以下身体部位:眼睛、肩膀关节和脚,这样可以更好调节热量。比如,当蜂鸟体温高于外部环境温度8℃时,它们就会把脚悬在外面,散发更多的热量。当飞行速度较快时,脚就收了回来,可能是为了在不牺牲空气力学的情况下保持散热。

本文译自 gizmodo,由译者 许叔 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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