-蝙蝠如何御风而行
作者:唐一尘
发布时间:2021-02-08
浏览次数:790
-蝙蝠如何御风而行

 

背着GPS设备的蝙蝠   图片来源:Teague OMara

尽管科学家知道一些蝙蝠可以飞到1600米的高度,但在没有夜间上升气流的情况下,它们如何做到这一点呢?现在,研究人员在2月5日发表于《当代生物学》的论文中,揭示了蝙蝠高空飞行的秘密。

事实证明,欧洲无尾蝙蝠具有强大的飞行能力,研究人员甚至测得其自主飞行速度达135km/h,当然这也依赖于隆起的地形——随着地形抬高气流也随之上升,从而帮助它们飞得更高,就像鸟类在白天那样。但是,因为在寒冷夜晚很难找到上升暖气流,蝙蝠不得不依赖于合适的区域达到一定的飞行高度。

美国东南路易斯安那大学和德国马普学会动物行为研究所的Teague OMara解释说:“我们证明了通过风和地形可以预测出能够支持蝙蝠向上飞的区域,它们利用这些因素到达高空同时降低飞行速度。然后,蝙蝠结合风况引导自己上升,巧妙地利用了夜间环境中的垂直风能。”

为了得到这些发现,OMara和同事给这些无尾蝙蝠安装了高分辨率的GPS记录器——每30秒记录一次它们在三维空间中的位置。研究人员跟踪了它们3天、每晚大约6个小时。数据显示,蝙蝠在太阳落山后出现,整夜不停地飞行,然后才返回栖息地。

他们观察到,蝙蝠通常会沿着它们熟悉的路线飞行,但偶尔也会飞得比较高,能在20分钟内达到离地面约1609米的高度。相比300米左右的中等高度爬升,蝙蝠向高空爬升的过程更快、时间更长、空速更低。大多数蝙蝠在到达最高点后迅速下降,形成了类似过山车的飞行轨迹。

研究人员惊讶地发现,蝙蝠的高空飞行非常容易预测。数据显示,蝙蝠使用的是同类地形——尽管不一定总是完全相同的地点,这些地方的风会扫上斜坡,把它们带到高空。研究结果表明,蝙蝠解决飞行问题的方式与鸟类相似——只不过发生在夜间。

“这些无尾蝙蝠似乎找到了将每晚寻找食物所需的能量降到最低的方法。”OMara说,“对于一个只能感知前方30~50米的动物来说,这是一个非常难以置信的挑战。飞到1600米高空需要很高的能量,而这些蝙蝠找到了御风飞翔的方法。”

OMara说,“我们还要弄清楚它们是如何做到这一点的,以及是否可以应用到其他场景中”,比如高速低能耗仿生飞行设备。(唐一尘)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.12.042

《中国科学报》 (2021-02-08 第2版 国际)



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