080124 鳥飛行演化始於鼓動翅膀 繼之滑翔動力飛行

鳥飛行演化始於鼓動翅膀 繼之滑翔動力飛行
AFP 更新日期:2008/01/24 14:50 鄭詩韻
 
(法新社巴黎二十三日電) 生物學家長期以來對鳥類飛行演化過程爭論不休,有時甚至吵得面紅耳赤,但今天公佈的研究顯示,他們的鬥智可能都白費力氣了。

一億五千萬年前第一種鳥類「始祖鳥」如何飛上天際,不同學派各持己見。

有些人認為,鳥類是獸腳類肉食恐龍的後裔,牠們一開始在地上小跑步,接著鼓動翅膀,學會飛翔,曉得可以到樹上避難。

另一派人則認為,鳥類一開始是先學會滑翔,從樹木或懸崖躍下,並延伸這項技巧,振動牠們發育未全的羽翼學會飛行。

為兩派辯論火上加油的是,一般人也認同:鳥類有對拍動幅度廣泛且複雜的翅膀,可供牠們做想要做的事。

但美國研究人員在英國「自然」期刊發表報告說,他們發現鳥類翅膀的拍動幅度小的多,也簡單的多,因此整件事都得重新思考。

蒙大拿大學的科學家戴爾與同僚,使用四部同步高速數位攝影機,記錄北美鳥類「石雞」的活動。

他們從這些鳥類孵出來的第二天,一直到牠們成年期為止,每兩天記錄這些鳥類的活動,接著再將牠們的身體與翅膀的十個特徵數位化記錄成電腦程式,分析牠們的翅膀形狀、身體角度、攻角、翅膀拍動等變數。

他們驚訝地發現,這些鳥類振翅時,翅膀與地面之間都保持在相當小的角度範圍內。

不管牠們做何種活動、年齡多大,是到處亂跑拍動翅膀的雛鳥、在接近水平斜面學起飛的幼鳥、還是可輕鬆滑翔與俯衝的成鳥,翅膀拍動的範圍都固定不變。

鳥類會改變姿勢,來完成高難度的飛行,但牠們的翅膀與地面之間的角度,大致保持不變,在僅有十九度的範圍內。

研究作者以直昇機打了個比方。

直昇機可以垂直起降,但其機動性並非取決於移動範圍非常有限的主旋翼葉片攻角,大半要靠調整發動機動力,以及調整尾旋翼葉片來移動機身。

戴爾說,石雞翅膀拍動呈現的弧形有幾項好處,其中之一就是,此舉可引導水平面以上約四十度的空氣動力,在翅膀下產生讓鳥類無需太多力氣,即可提高機動性的氣流,這對早期羽毛發育不良的鳥類而言相當重要。

翅膀拍動的幅度,也像是雛鳥的空氣動力減速裝置。舉例來說,如果幼鳥從樹上摔下,牠就可以拍動翅膀,減緩墜下的速度,避免受傷。

戴爾說,拍動翅膀與滑翔兩者之間的辯論,都是根據羽翼未豐的鳥類先從滑行開始,最後才學會拍打翅膀取得動力的假設而來,但觀察現今所有的鳥類,以及非鳥類滑翔動物的證據都顯示,鳥類是先學會正確振翅的方法後,才學會如何滑翔。

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部落格作者:闕小豪 作者:闕小豪

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