揭開鳥類飛行秘密 胸肌是天然發動機(圖)

2011-01-10 19:45

即使最平凡無奇的鳥所具備的飛行能力也讓人類的飛機自愧不如，美國蒙大拿州大學飛行實驗室的生物學家對此深有體會。實驗室創始人肯尼思·戴爾表示：「鳥類能夠做一些非常引人注目的事情。它們能夠在短短几秒鐘內將速度從零加速到每小時40英里（約合每小時64公里）或者降落在處於移動狀態的樹枝上，令人非常吃驚。」

戴爾和同為生物學家的布萊特·托巴爾斯克一直致力於縮小飛行器與鳥類飛行能力之間的差距。在飛行實驗室，他們與幾名研究生共同努力，試圖揭開鳥類飛行的秘密。風洞實驗中，他們在鳥類翅膀前緣上方發現了渦流，正是它增加了鳥類的升力。為了研究鳥類的飛行，他們還在姬地鳩和大烏鴉等鳥類胸部植入晶體感測器，測量飛行過程中的肌肉收縮。托巴爾斯克說：「胸肌是鳥類的發動機，飛行時所需的能量有80%來自胸肌，這也就解釋了它們為何是鳥類的最大組織。」

在進行風洞實驗時，研究人員使用高速攝影機拍攝下鳥類的飛行影像，瞭解它們以時速20英里（約合每小時32公里）或者更高速度飛行時的諸多細節。此外，他們還在鳥身上安裝微型面罩以測量新陳代謝。CT掃瞄則被用於揭示鳥類飛行的物理過程。研究中，他們對鳥類的骨骼進行掃瞄並與飛行時拍攝的三維X光片結合在一起，創建鳥類飛行的動畫。博士生阿什利·希爾斯表示：「你能夠在動畫中看到鳥類飛行時的關節運動。」