為什麼鳥類會飛翔?你知道鳥類飛行的奧秘嗎?

2021-01-17 新華網客戶端

有時,我們可以見到鳥兒成群結隊地在空中平穩地飛翔,或者在空中劃出飛行的「波浪」。世界上的鳥類眾多,不同的鳥有著自己的獨家飛行本領。

為什麼鳥類會飛翔?

魚兒會遊泳,人類通過後天學習亦能掌握這項本領。但鳥類的飛行本領卻無法被人類所掌握,再多的練習也無法使人們單獨憑藉自身飛上天空。

鳥類能飛上天與它們巧妙的身體構造是分不開的。首先,鳥類擁有一個流線型的身體,大大減小了它們在飛行時的阻力。其次,當鳥類飛行時,需要消耗大量的氧氣,而鳥類獨特的呼吸系統解決了這一難題。鳥類呼吸作用旺盛,擁有「雙重呼吸」的本領。它們的肺實心而呈海綿狀,還連有9個氣囊。在飛翔時,鳥由鼻孔吸進空氣後,氣囊擴大,一部分進入肺部,進行碳氧交換;另一部分經過氣管存入氣囊,然後再經肺排出。再加之它們的骨骼本就薄而輕,無形中成為其飛行的一大助力。

鳥類的飛行方式有哪些?

假如你曾仔細觀察過鳥類飛行的話,也許會發現它們飛行並不是簡單的起飛和降落。鳥類在空中飛行主要有以下兩種基本方式。

第一種方式是滑翔,即通過向下滑翔過程中的氣流運動獲得所需要的升力。信天翁可謂是鳥類中最為完美的滑翔運動員,它們有著長達3米的翼展,飛行時翅膀幾乎無需扇動,自然的風力就能成為它們飛行時的助力。利用季風,信天翁甚至能輕鬆地飛越太平洋。在海面飛行時,由於海面風速比較低,信天翁會先衝入浪峰,從斜風中汲取能量,繼而飛入風速比較高的空氣層。

第二種方式是通過翅膀的扇動獲得升力,翅膀的上下拍擊會產生向上的動力,基本上大多數鳥類都掌握了這項本領。但蜂鳥卻是其中的「異類」,它們在飛行時,翅膀是前後扇動而不是上下扇動。無論是前進還是後退,翅膀的前緣始終保持在穩定的位置上。這種前後運動向兩個方向產生推力,使向前向後的力相抵,而尾巴則起著平衡的作用。一言以蔽之,蜂鳥的尾巴好似直升機的螺旋槳,可以幫助產生一個穩定的向下氣流以支持自身的重量。

所有鳥的飛行動作都是一樣的嗎?

不同的鳥類在飛行動作循環的時間長度上有所不同,這取決於鳥類的形體大小,通常大型鳥比小型鳥的動作略慢。小型鳥常常是夾翅飛,然後急速扇動雙翅,而且扇動頻率高,形體變化小。大鳥飛行時,還要注意身體和尾部的運動。它們在飛翔的過程中身體不是固定不變的,而是上下移動,同時翅膀和身體的運動方向相反,起平衡作用的尾巴則和翅膀的運動方向一致。

本文由北京市第六十五中學高級教師李豔芝進行科學性把關。

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創,轉載時務請註明出處。

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