15
2019
04

蜂鸟令人惊奇的十大能力

在美洲人家庭的后院,时常可以看到蜂鸟如自带羽翼的炮弹般飞速滑翔去寻找食物,发出嗡嗡的声音。夏天时它们偶尔会表演空中特技,俯冲至颜色明亮的野鸟喂食器小啜。蜂鸟仅生活在西半球,凭借自身的美丽与独特而成为一个标志性的物种。它们用针头一般的长喙从花朵中汲取花蜜,摄入大量卡路里,为其惊人的新陈代谢供给能量。同时,蜂鸟是世界上唯一可以悬停在空中以及向后飞的鸟类。有关蜂鸟的一切都令人心向往之,以上这些才只是皮毛,接下来请做好大吃一惊的准备吧。蜂鸟或许是世界上最令人震惊,同时也是最不可思议的鸟类。

10.面带利剑

众所周知,蜂鸟用它细长的喙从花蕊深处吸食花蜜。如此一来,不仅鸟儿获取了食物,花朵还得以传播花粉。起初,科学家认为是花朵的形状促使蜂鸟的喙进化成细长的形状,但是如今证明这个观点还有待论证。也许是先有了蜂鸟的喙,而花朵为了适应蜂鸟才进化成如今的形状。但是,又出现了新问题:为什么当初蜂鸟会进化成具有细长的喙呢?科学家通过研究长喙隐士蜂鸟(long-billed Hermit)发现,雄性蜂鸟可以凭借其尖利的喙将对手刺伤。

研究表明雄性蜂鸟在成年后,它们的喙相较于雌性蜂鸟会变得更尖更长。从你院子附近传来的尖啸声,也许正是这些美丽的小鸟在用它们如利剑一般的喙戳向对方。这也是雄性蜂鸟解决领地争端的方式。当有雌性蜂鸟在附近时,雄性蜂鸟只有将这片领地的其它竞争者驱逐出境后,才能向其求爱。因此,蜂鸟会按照规矩在空中先进行一场精彩的“面部击剑”赛,胜者在赛后为它的心上人跳一小段舞蹈,而战败一方的喉咙则会被对方刺破。目前还没有发现其它鸟类像蜂鸟这样用喙将对手刺伤。

9.超强飞行力

蜂鸟的飞行速度很快且动作敏捷,但是很少有人懂得欣赏这些高速飞行者对空气动力学的完美应用。斯坦福大学的研究人员将12只蜂鸟和世界上最小的军用微型无人侦察机黑色大黄蜂纳米(Black Hornet Nano)相比较。一般来说,直升机在悬停方面比鸟类要做的好很多,但大部分种类蜂鸟的表现与小型侦察机的性能相似,而研究表明红喉蜂鸟(Calypte Anna)的翅膀比侦察机的旋翼叶片效率要高出22%。

蜂鸟具有如此高超的飞行技术,部分原因是由于蜂鸟飞行时更像昆虫而非鸟类。普通的鸟类飞行时借助翅膀下扇产生升力。蜂鸟则更类似昆虫的飞行方式,其翅膀向上和向下的扇动都会产生升力。准确来说,蜂鸟75%的重量由其翅膀下扇产生的升力支撑,剩余部分则依靠翅膀上扇支撑。研究显示,蜂鸟向上扇动时会反转羽翼,无论向上还是向下扇动,他们翅膀所产生的空气动力学效率都是相同的,他们只是在向下扇动时消耗了更多能量。这就是为什么只有蜂鸟才能做到在空中悬停、向后飞行或垂直上升下降。

8.不惧死亡的音乐家

如果按身体长度来算的话,安娜蜂鸟是世界上速度最快的鸟类。游隼的俯冲速度可以达到320公里(200英里)的时速,但是它每秒飞行的距离仅相当于其身长的两百倍。尽管安娜蜂鸟飞行的时速只有80公里(50英里),但是它每秒飞行的距离却能够达到其身长的385倍。这也使得它的飞行速度相对超过战斗机,其每秒飞行距离仅为身长的39倍。

在俯冲过程中,蜂鸟将承受10个Gs(Gs:加速度的自身极限过载)。除了蜂鸟,只有战斗机驾驶员能完成这一壮举,但当他们承受7个Gs时,则会出现晕厥的现象。人们不明白,为什么蜂鸟要进行高速俯冲这项致命性活动呢?答案当然是为了弹奏出音乐来吸引美丽的雌鸟。当蜂鸟高速俯冲时,它们尾部的羽毛会由于震动而产生啁啾的响声。这样令人惊叹的死亡跳跃能够在吸引雌鸟注意力的同时,也向她们证明自己的实力,尾部羽翼所发出的啁啾声响是无法伪装的。这也成为挑剔的雌性蜂鸟挑选潜在伴侣的好办法,因为只有最健康强壮的雄鸟才能够通过俯冲进行这样惊艳的表演。如果雄鸟无法在高速俯冲时承受足以使飞行员丧命的加速度,并弹奏出美妙的音乐,那它也就无望找到女友了。

7.高效消耗多种养料

蜂鸟在极速飞行、上下翻飞、高速俯冲等日常活动中会消耗大量能量。如果蜂鸟的体型如人类般大小,那么它们消耗能量的速度将会是奥运会马拉松运动员的十倍。为了从食物中获得所需的全部能量,蜂鸟发生了与其它脊椎动物不同的适应性进化,它们可以用同等效率消耗果糖和葡萄糖。

对人类来说,这是不可企及的。果糖和葡萄糖是我们主要摄入的两种糖类。果糖主要来自水果,而葡萄糖主要来自淀粉。人体可以把葡萄糖直接转化成能量,但是,我们摄入的果糖中只有百分之一可以被直接利用,剩下的会被输送到肝脏进行处理。有些果糖会被转化为葡萄糖,有些则被转化为脂肪。大部分的软饮料中都添加了果葡糖浆,这不仅会损害我们的肝功能,同时还会导致肥胖。

对于蜂鸟来说,它们可以随心所欲的摄取果糖而丝毫不用担心长胖的问题,因为果糖都被直接转化为供给肌肉活动的燃料了。蜂鸟能够快速消耗糖分,如果它们的身材和人类一样,则需要每分钟喝掉一瓶添加了大量果葡糖浆的汽水以供给养料。科学家们直到现在也不清楚它们是如何做到这一点的,但不得不承认,这一特殊技能着实令所有人嫉妒。想象一下,如果能从最喜欢的碳酸饮料中获取大部分身体所需的能量,那该是一件多么美好的事儿啊!

注:这并不意味着可以喂蜂鸟吃一些不健康的食物。对于蜂鸟来说,汽水之类的食物是十分危险甚至是致命的。

6.强大的记忆力

蜂鸟的运动量十分巨大,这种生活方式使它们需要消耗大量食物。为此,蜂鸟每天不得不摄取数百朵花的花蜜才能得以生存。幸运的是,蜂鸟拥有强大的记忆力,它们大脑的海马结构是其它鸟类的2至5倍,而海马组织正是大脑负责学习和记忆的重要区域。

蜂鸟是一种非常聪明的鸟类,它们可以记得自己地盘内每一朵花的准确位置,以及它们吸取花蜜之后,那朵花需要多长时间重新充满蜜汁。有了这个惊人的记忆,蜂鸟可以最大效率地计划觅食路线。虽然大多数动物可以记住它们所看到的,但它们无法记住是什么时候看到的。起初我们认为只有人类才能做到这些,但如今,众所周知蜂鸟不仅可以准确追踪花的位置,记住花蜜重新填满所需要的时间,而且它们还可以抽出空来击退敌人和追求伴侣。

5.植物识别蜂鸟

实际上,植物对于谁来替它们传粉是很挑剔的。有些植物喜欢蜜蜂,有些喜欢鸟类。蜂鸟作为传粉者的优势则是可以在蜜蜂不能传粉的情况下工作。例如,蜜蜂无法在冷天或者雨天传粉。但是,仅凭一株植物,又怎能选择谁来为它传粉呢?首先,植物可以通过不发散味道来开启“反蜜蜂”机制。蜜蜂通过识别气味来传粉,而由于蜂鸟没有嗅觉,它们主要是通过判别颜色来传粉。想吸引鸟类来传粉的植物通常会呈现红色,而蜜蜂无法识别这种颜色。为了使蜂鸟为其传份,有些植物甚至会使出浑身解数,生长出那种又长又窄、使昆虫无法进入的花朵。但对某些蜂鸟来说,它们的喙正如开启花卉的钥匙般,尺寸天衣无缝。

“扭曲蝎尾蕉”(Heliconia Tortuosa)(译者注:一种热带植物,因通常扭曲花序而得名)进化得更加厉害,长的更绝。除非蜂鸟中的两个特定物种:紫刀翅蜂鸟(Violet Sabrewings)或者绿隐蜂鸟(Green Hermits)来替它传粉,不然蝎尾蕉不会开始发芽。事实上,科学家还是因为在实验室培育该植物时遇到了困难,才发现了这一机制。当有紫刀翅蜂鸟或者绿隐蜂鸟为其传粉时,蝎尾蕉有80%的几率可以成功受精。

这两种蜂鸟都分布得很广泛,有助于蝎尾蕉基因的远距离传播。那么,植物又是如何区分鸟类的呢?蝎尾蕉会开放狭长的管状花,使得其它传粉者只能吸取到一部分花蜜。而紫刀翅蜂鸟和绿隐蜂鸟的鸟喙很长,可以吸食到花朵底部的蜜汁。这正说明蝎尾蕉已经锁定了它们最喜欢的传粉者。

4.奇怪的味觉

我们可以品尝到酸、甜、苦、咸和鲜味(这是一种新发现的味觉,它可以感知到食物的美味,包括肉类和奶酪)。然而鸟类品尝不到甜味,正如猫也不能。很多动物在某些方面味觉失灵。但是鸟类有一点比较特殊,它们不是具备较少的甜味感受器,而是天生就不具备感知甜味的能力。

脊椎动物的DNA只有一个片段是感知甜味的基因,而鸟类并不具备。那么你可能会问了,喜欢花蜜的蜂鸟如何感知“甜味”呢?经过多年的研究发现,蜂鸟鲜味受体的功能已经转变,从而能够感知到甜味和糖类,这可绝非易事。一名研究者宣称,“氨基酸和糖类在结构上差异很大,需要完全不同的基因锁和钥匙才能在体内环境中识别并感知它们。但由于钥匙差异很大,所以需要彻底更换一个配套的锁”。蜂鸟所感知的甜味就是我们品尝肉类的感觉。所以真正的问题来了,对于蜂鸟来说,花蜜和肉汁难道是一个味道吗?

3.超级舌头

蜂鸟可能拥有这个星球上最灵活古怪的舌头。但当然,如果你在一天内要舔舐自身体重13倍的食物,那你的舌头就需要比法拉利的速度更快。蜂鸟的舌头每秒可以吸食花粉20下,个别品种的蜂鸟舌头非常长,足以环绕它的头颅一圈。

蜂鸟的舌头有些像蛇,在末端会分叉,但是比蛇更加异乎寻常。它们分叉的舌头上布满了如发丝般延伸的菌褶。有人假定,毛细作用可以解释蜂鸟是怎样吸食花蜜的(可以做个实验,把海绵放进水坑里,海绵会吸收里面所有的水分)。但是这种作用方式只能解释它们怎么从液体表层饮水。另外一个问题是,毛细作用只有在花蜜呈现液态时才能运作。而蜂鸟真正喜欢的糖份食物都是粘稠状的,毛细作用很难正常运作。研究最近发现,当蜂鸟把舌头浸入香甜的花蜜时,舌头上的菌褶会完全张开。当舌头从液体中收回时,菌褶会围住液体然后将其吸进嘴里。这种鸟的舌头所过之处皆无余留,它们吸进好几口糖浆的速度比你眨眼睛还要快!

2.下颌捕捉器

一个人不能单靠富含糖分的饮品来维持生命,即便是蜂鸟也做不到。蜂鸟会猎取小虫子来供给身体所需要的蛋白质和其它营养物,它们每天会吃相当于300只果蝇数量的虫子。为了达到这一目标,它们掌握了一些特殊的技能。但由于它们的嘴巴既长且尖,不是抓捕虫子的理想形状,解决这一问题的办法就是使喙能够横向打开。幸运的是,蜂鸟的喙由既轻薄又灵活的骨头组成,下巴上独特的肌肉组织会让喙扭转外翻从而使嘴巴横向大张,如戴了大号手套的棒球手在抓捕猎物。

1.蛰伏

对于蜂鸟来说,保持体能非常重要,因为它们是世界上体积最小、新陈代谢最旺盛的温血生物。这些小动物体热散失极快,即使在睡觉时蜂鸟也会消耗大量的卡路里。再加上它们的羽毛隔热能力非常差,一个凉爽的夜晚对蜂鸟来说也许就意味着死亡。

为了弥补这一缺陷,蜂鸟会在必要的时候随时进入假死状态。这是一种被称之为”蛰伏”的现象,与冬眠有些相似,只不过冬眠要持续一个季节,而蜂鸟可以只在晚上进行休眠。很多动物都会冬眠,但是蜂鸟是为数不多能够在一年当中任意一个晚上进入蛰伏状态的脊椎动物。如果春寒来袭,蜂鸟能够停止自身运转的所有非必要性机能,这样就可以将新陈代谢的比率降低95%。当它们蛰伏时,蜂鸟消耗的体能比平时要少一半,而且它们可以将自己的体温降低到刚刚只能维持生命的程度,甚至可以自由徘徊于体温临界点与死亡的边缘。(前十网)

 

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