蜂鸟是世界上唯一能前后左右飞的鸟。它的飞行原理是什么?
他们通过观察蜂鸟飞行时周围空气的漩涡来研究蜂鸟的飞行方式。科学家们首先训练蜂鸟在固定位置盘旋,同时从装满糖溶液的注射器中喂食,然后在蜂鸟飞行的空间中加入由微小橄榄油颗粒形成的“薄雾”,并用激光射线从各个角度照射蜂鸟。最后,每隔四分之一秒拍摄两张照片,捕捉油颗粒的分布模式。从油颗粒的分布来看,蜂鸟上下拍动翅膀的同时,会抬起身体,向两侧展开翅膀。
科学家发现,为了获得升力,蜂鸟每次扇动翅膀时都会折叠翅膀指向正确的方向。蜂鸟飞翔时翅膀的姿势其实和游泳者踩水时的手和胳膊很像,只是频率快很多。科学家指出,其他鸟类飞行时所需的升力全部来自下翼风扇;昆虫飞行的升力一半来自翅膀下的风扇,另一半来自翅膀上的风扇;然而,蜂鸟75%的升力来自翅膀下的风扇,25%来自翅膀上的风扇。这说明从空气动力学角度来看,蜂鸟的飞行模式介于昆虫和普通鸟类之间。
蜂鸟的飞行速度是每小时50公里,如果俯冲的话,速度可以达到每小时100公里。蜂鸟是世界上拍动速度最快的鸟类,平均拍动翅膀的频率是每秒50次。有些种类的蜂鸟甚至可以高达每秒200次。它们的翅膀非常灵活,上下拍动翅膀时可以推动身体向前,这与其他大多数鸟类不同。
为了适应翅膀的快速拍打,蜂鸟的新陈代谢是所有动物中最快的。他们的心跳可以达到每分钟500次!蜂鸟每天消耗的食物远远超过它们自身的体重。为了获得大量的食物,它们每天必须吃掉数百朵花。有时蜂鸟不得不忍受几个小时的饥饿。为了适应这种情况,它们可以在夜间或者不容易得到食物的时候减缓新陈代谢。进入类似冬眠的状态,称为“冬眠”。冬眠时,心率和呼吸频率会减慢,以减少对食物的需求。