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鸟类的飞行与体重 鸟类要飞行,除了一双翅膀,体重也是关键因素。飞行是克服地球引力的运动方式,体型越小振翅频率越快,体重越轻越容易获得飞行升力,轻盈的体态有利于飞行。符合空气动力学的飞行原理。世界上有近万种鸟类,小型鸟类占了约三分之二,无论是起飞,飞行灵活性,还是飞行速度,都比大型鸟类占有优势。更适合觅食和生存。 始祖鸟小型恐龙的后裔,为了适应飞行,经百万年的进化,上下颌牙齿退化变成轻盈的角质鸟喙。长的尾椎骨变成很短的综骨,大块的骨头内部都变成中空格子状的支架,为减轻体重肠道也变短,并演化出六个气囊等等,轻体重小型化是鸟类进化的趋势。 从出土的鸟类化石证明,在适应性进化的过程中,鸟类出现两极分化,一部分放弃飞行向大型化发展,如鸵鸟鸸鹋食火鸟等虽不能飞行,但仍然残留原来适应飞行的进化痕迹(角质鸟喙,中空的骨骼,龙骨凸起等)。大部分更适应飞行和生存体型不断变小。小型鸟类约占鸟类总数的三分之二,体重大多在20-300克之间,蜂鸟只有4-10克重。振翅速度每秒70多次,雨燕飞速达200公里,游隼的俯冲特技飞行堪称鸟类之最,这是大鸟无法做到的。体型越小越有利于飞行。 现存能飞行的最重鸟类,有疣鼻天鹅,鹈鹕,雄性大鸨,南美神鹰等,它们的体重都在11-15公斤。身体超重翼展与翼载不成比例,起飞速度不够快升力不足就很难起飞。 起飞速度:小型鸟类跳跃加速要在35公里以上,每秒十几次快速煽动翅膀,即可轻松起飞。大型鸟类助跑加速(天鹅鹈鹕信天翁等)要在水面上煽翅飞跑很长距离才能达到50多公里的起飞速度。坠落加速(鹫鹰)要在借助悬崖峭壁坠落加速到50多公里,每秒3-4次煽动翅膀,才能获得起飞的升力飞到空中。体重越大起飞的速度就要越快,翅膀下空气流速足够快,才能获得飞行所需的升力。如一个小航模飞机,加速到40多公里就能飞离地面,而一架大客机要加速到250公里才能飞起来。就说明重量与起飞速度的关系。 当大型鸟类的起飞速度达到极限,鸟类的体重和翼展面积,就成为鸟类能飞与不能飞的分水岭。空气动力学的原理,限制了飞鸟的体重。 在自然界鸟类的翼展长度也受到限制,南美神鹰(食腐鸟)翼展长度是3米.体长130厘米,体重11-12千克,堪称鸟类之最。鸟类的翼展长度越长,翅尖摆动的幅度就越大,尤其是起飞降落时,很容易触碰障碍物损伤翅膀。翼展越长振翅的频率越慢,每秒3-4次,获得的升力有限。神鹰平地起飞有点费劲,要借助悬崖峭壁坠落加速,或上升气流起飞。 网络上传闻,南美巨鹰翼展7米,体长2米,体重70千克堪称空中巨无霸。懂点鸟类知识和空气动力学的人,都会质疑这种鸡汤文章,随意夸张哗众取宠,完全是毫无根据的杜撰经不起查证。空气动力学的飞行原理没变,世界上从来就没有过,这么大的飞行动物。 飞行鸟类体型越大耗能就越大,起飞越困难,飞行的灵活性就越差。尤其是掠食性鸟类体型过大,连觅食都困难。鸟类的体型受到飞行原理和生存的限制。这也是能飞行的大型鸟类,数量较少的原因。 原创亨利先生
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