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秃鷹不拍翅膀可滞空5小時飛行172公裡,或将解開阿根廷巨鷹之謎

作者:量子科學論

在600萬年前的晚期Mesooc系統中,有一個空中龐然大物生活在地球上,重達70公斤,翼展可達7米。

就像一架輕型飛機,可以捕捉到36磅重的獵物,它們存在的證據是什麼?

生物學家在安格爾西山脈和廣闊的潘帕斯草原上發現了這些巨型生物的化石,并拼湊出它們的粗略照片。

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阿根廷巨鷹被稱為阿根廷巨鷹,直到25萬年前才滅絕,被認為是現代大型猛禽和秃鹫的祖先,阿根廷巨鷹是唯一一個讓科學家感到困惑的阿根廷巨鷹,不知道這樣一個笨重的身體是如何在空中飛行的。

這個問題需要從現代生活在這個地區的大型猛禽那裡得到答案,特别是靠近阿根廷巨鷹的秃鹫。

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在天空中飛翔的鳥兒現在比曆史之前小得多,并且是世界上最重的飛鳥之一:安第斯秃鹫,重達32磅。

雖然與它的祖先相比不值得一提,但考慮到地球生物圈的能量供應,科學家們仍然認為秃鹫可以飛得這麼好,飛得這麼好,這是一個奇迹。

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因為一旦鳥類長得這麼大,每次拍打翅膀都會消耗大量的能量,研究人員估計,像秃鹫這樣的鳥類在拍打翅膀時消耗的能量是休息時的30倍。

是以,如果這種類型的鳥想通過拍打翅膀來飛行,它無疑就像哺乳動物在陸地上奔跑和沖刺一樣疲憊。

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據估計,飛行幾百米,幾千米需要一個小時的休息。最好是成為陸地動物。是以,科學家認為,秃鹫主要通過滑過上升的氣流來飛行。

但是,如果你問任何鳥類專家,秃鹫在每次飛行中拍打翅膀多少次?不斷變化的環境和不同的天氣條件是否會改變他們的飛行成本(能源消耗)?

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沒有人能回答這個問題。但直到最近,研究人員才使用現代技術來監測秃鹫在空中的飛行,他們才解決了這個難題。

斯旺西大學的一位鳥類專家為秃鹫開發了一種高科技的"飛行記錄儀",可以安裝在秃鹫身上,記錄它們每次尋找食物時拍打翅膀。

該研究曆時五年,于2020年7月13日發表在PNAS雜志上。

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捕捉秃鹫并安裝錄音儀器需要很長時間和耐心。該團隊專門研究防止秃鹫喜歡在巴塔哥尼亞草原上出現的動物的遺骸和骨頭。

然後等待秃鹫接受誘餌,有時持續數天。但事實證明,它很容易安裝,但很難恢複錄音。

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該儀器每秒可以記錄320個不同的資料點,資料量非常大,因為秃鹫活動在偏遠山區,沒有信号,無法傳輸,是以隻能回收研究。

是以,研究人員在監測儀器上設計了一個特殊的系統,該系統随着時間的推移自動從秃鹫身上掉下來,然後根據GPS定位定位監測儀器。

但搜尋很困難,因為巴塔哥尼亞的道路很少,為了接近秃鹫的栖息地,探險隊不得不步行數十公裡,騎馬,使用冰爪并用繩索将它們綁在一起過河。

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并非每一種儀器都可以找到,有時隻有八種儀器中的一種。

為了更容易接近秃鹫栖息地,研究人員選擇了年輕的秃鹫,它們喜歡聚集在草原連綿起伏的丘陵中。

那些年長的秃鹫選擇生活在高處,難以到達的安第斯山脈。

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研究表明,年輕的秃鹫平均每天飛行三個小時,但在整個飛行過程中拍打翅膀的時間不到兩分鐘,僅占飛行時間的1%。

甚至有一隻秃鹫在空中飛行了五個多小時,距離為172公裡,沒有拍打翅膀。最讓研究人員感到驚訝的是,秃鹫的節拍次數,無論它們是飛越安第斯山脈還是草原,或者是否有風,都幾乎沒有變化。

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翅膀拍打主要發生在起飛和意外着陸附近,以及當上升的空氣熱流較弱時,其他時候秃鹫可以踩到這些上升的熱流并在空中盤旋。

結果還表明,即使在冬季可能發生的溫和高溫條件下,秃鹫每公裡也隻能拍打翅膀約2秒。

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飛行過程中這種非常低的能耗類似于信天翁。事實上,信天翁似乎比秃鹫更頻繁地拍打翅膀(起飛後飛行時間的1%到15%),我們還不知道信天翁在飛行時的整體能量消耗。

這裡還應該指出的是,所有研究的鳥類都是未成熟的幼鳥。有證據表明,鳥類的飛行能力随着年齡的增長而增加。

這表明,即使是年輕的秃鹫在飛行中也能投入很少的能量。那些有經驗的榮民會更少地拍打翅膀。

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從整個飛行時間和拍打翅膀所需的時間來看,我們甚至可以說這種鳥可以在不拍打翅膀的情況下飛行。

按照今天的标準,秃鹫非常大,但六百萬年前,翼展是其兩倍的阿根廷巨鷹統治着阿根廷的天空。

長期以來,人們一直認為阿根廷巨鷹,空中的巨人,可以在不拍打翅膀的情況下飛行。現在,來自秃鹫的新資料支援了這一假設,并表明陸地鳥類不需要太多的能量來長距離飛行。

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總的來說,我們認為大型飛機起飛的成本最高。在一項關于秃鹫的新研究中,發現在覓食飛行期間觀察到的75%的翅膀拍打與起飛有關。

在50分鐘的飛行中消耗的能量與起飛3.3分鐘所消耗的能量相當。

這強調了秃鹫何時何地着陸的重要性,它們通常降落在落差較高,水流較高的地方。如果着陸不對,要找到這樣的地方再次起飛,還需要很長的路。

在飛行過程中,秃鹫看起來就像在空中盤旋并随時攻擊的巨獸一樣靈活。但在陸地上,秃鹫是笨拙的。

它們巨大的身體意味着起飛困難和昂貴。一旦升空,巨鳥就會在空中"零消耗"飛行數小時。

相關連結:

pnas.org/content/early/2020/07/09/1907360117