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鸟类的体重与飞行 鸟类要飞行,除了一双翅膀,体重也是关键因素。体重越轻越有利于飞行。符合空气动力学的飞行原理。 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。 大部分更适应飞行和生存不断变小。小型鸟类约占鸟类总数的三分之二以上,体重大多在200克以下,雨燕目蜂鸟只有4-10克重。振翅速度每秒70多次,雨燕飞速达220公里,这是大鸟无法做到的。体型越小越有利于飞行。 少数鸟类的体重却朝着大型化发展,现存能飞行的最重鸟类,有疣鼻天鹅,鹈鹕,雄性大鸨,白鹳,信天翁,南美神鹰等,它们的体重都在10-15公斤左右。翼展面积与体重成正比,身体超重就很难起飞。 飞行的几个要素,起飞速度:小型鸟类跳跃加速要在30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)要在水面上煽翅每秒3-5次,飞跑很长距离才能达到40多公里的起飞速度。白鹳丹顶鹤的大长腿是助跑的利器,加速助起飞一臂之力。坠落加速(兀鹫类)要在借助悬崖峭壁坠落加速到50多公里,每秒3-5次煽动翅膀,才能获得起飞的升力飞到空中。信天翁是小短腿,要煽动翅膀逆风奔跑,海风的流速加快,信天翁翅膀获得额外的升力才能飞起来。 翼展面积:翼展面积越大获得的升力就越大,体重越大翼展面积就要越大。否则升力无法承载较大的体重。比如鸬鹚与小翅鸬鹚属同种鸟,小翅鸬鹚因翅膀退化变得短小,无法承载体重不能飞行。 翼载:指的是翅膀所承受的重量,金雕捕猎成功后,要携带稍大的猎物起飞,要借助山谷里的上升气流,向下俯冲加速才能起飞。海雕携带猎物,要借助快速流动的海风来增加起飞的升力。翅膀飞羽的羽柄,也无法承受太大的重量,否则羽柄容易折断。 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15千克,翼展的鸟类之最。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2-3次,获得的升力有限。 物体重量越大,起飞的速度或风速就越快,否则翼展面积在大,无法产生足够的飞行升力。南美巨鹰只能生活在悬崖峭壁边上,利用坠落加速度起飞,或利用丘陵的气流爬坡,向下冲坡加速起飞。否则无法起飞。起飞速度和振翅频率成正比,当鸟类的起飞速度达到极限,鸟类的体重和翼展面积,体型越大耗能越大,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。几个飞行要素,就成为鸟类能飞与不能飞的分水岭。 世界上的大型鸟类,因超重不得不放弃了飞行,鸵鸟,鸸鹋,食火鸡,美洲鸵鸟等就是如此。好在它们演化出快速奔跑的能力才没灭绝。鸟类的体重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。 作者亨利先生
本帖最后由 三宜 于 2025-5-21 11:05 编辑
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