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秃鹰不拍翅膀可滞空5小时飞行172公里,或将解开阿根廷巨鹰之谜

作者:量子科学论

在600万年前的晚期Mesooc系统中,有一个空中庞然大物生活在地球上,重达70公斤,翼展可达7米。

就像一架轻型飞机,可以捕捉到36磅重的猎物,它们存在的证据是什么?

生物学家在安格尔西山脉和广阔的潘帕斯草原上发现了这些巨型生物的化石,并拼凑出它们的粗略照片。

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阿根廷巨鹰被称为阿根廷巨鹰,直到25万年前才灭绝,被认为是现代大型猛禽和秃鹫的祖先,阿根廷巨鹰是唯一一个让科学家感到困惑的阿根廷巨鹰,不知道这样一个笨重的身体是如何在空中飞行的。

这个问题需要从现代生活在这个地区的大型猛禽那里得到答案,特别是靠近阿根廷巨鹰的秃鹫。

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在天空中飞翔的鸟儿现在比历史之前小得多,并且是世界上最重的飞鸟之一:安第斯秃鹫,重达32磅。

虽然与它的祖先相比不值得一提,但考虑到地球生物圈的能量供应,科学家们仍然认为秃鹫可以飞得这么好,飞得这么好,这是一个奇迹。

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因为一旦鸟类长得这么大,每次拍打翅膀都会消耗大量的能量,研究人员估计,像秃鹫这样的鸟类在拍打翅膀时消耗的能量是休息时的30倍。

因此,如果这种类型的鸟想通过拍打翅膀来飞行,它无疑就像哺乳动物在陆地上奔跑和冲刺一样疲惫。

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据估计,飞行几百米,几千米需要一个小时的休息。最好是成为陆地动物。因此,科学家认为,秃鹫主要通过滑过上升的气流来飞行。

但是,如果你问任何鸟类专家,秃鹫在每次飞行中拍打翅膀多少次?不断变化的环境和不同的天气条件是否会改变他们的飞行成本(能源消耗)?

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没有人能回答这个问题。但直到最近,研究人员才使用现代技术来监测秃鹫在空中的飞行,他们才解决了这个难题。

斯旺西大学的一位鸟类专家为秃鹫开发了一种高科技的"飞行记录仪",可以安装在秃鹫身上,记录它们每次寻找食物时拍打翅膀。

该研究历时五年,于2020年7月13日发表在PNAS杂志上。

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捕捉秃鹫并安装录音仪器需要很长时间和耐心。该团队专门研究防止秃鹫喜欢在巴塔哥尼亚草原上出现的动物的遗骸和骨头。

然后等待秃鹫接受诱饵,有时持续数天。但事实证明,它很容易安装,但很难恢复录音。

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该仪器每秒可以记录320个不同的数据点,数据量非常大,因为秃鹫活动在偏远山区,没有信号,无法传输,所以只能回收研究。

因此,研究人员在监测仪器上设计了一个特殊的系统,该系统随着时间的推移自动从秃鹫身上掉下来,然后根据GPS定位定位监测仪器。

但搜索很困难,因为巴塔哥尼亚的道路很少,为了接近秃鹫的栖息地,探险队不得不步行数十公里,骑马,使用冰爪并用绳索将它们绑在一起过河。

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并非每一种仪器都可以找到,有时只有八种仪器中的一种。

为了更容易接近秃鹫栖息地,研究人员选择了年轻的秃鹫,它们喜欢聚集在草原连绵起伏的丘陵中。

那些年长的秃鹫选择生活在高处,难以到达的安第斯山脉。

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研究表明,年轻的秃鹫平均每天飞行三个小时,但在整个飞行过程中拍打翅膀的时间不到两分钟,仅占飞行时间的1%。

甚至有一只秃鹫在空中飞行了五个多小时,距离为172公里,没有拍打翅膀。最让研究人员感到惊讶的是,秃鹫的节拍次数,无论它们是飞越安第斯山脉还是草原,或者是否有风,都几乎没有变化。

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翅膀拍打主要发生在起飞和意外着陆附近,以及当上升的空气热流较弱时,其他时候秃鹫可以踩到这些上升的热流并在空中盘旋。

结果还表明,即使在冬季可能发生的温和高温条件下,秃鹫每公里也只能拍打翅膀约2秒。

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飞行过程中这种非常低的能耗类似于信天翁。事实上,信天翁似乎比秃鹫更频繁地拍打翅膀(起飞后飞行时间的1%到15%),我们还不知道信天翁在飞行时的整体能量消耗。

这里还应该指出的是,所有研究的鸟类都是未成熟的幼鸟。有证据表明,鸟类的飞行能力随着年龄的增长而增加。

这表明,即使是年轻的秃鹫在飞行中也能投入很少的能量。那些有经验的退伍军人会更少地拍打翅膀。

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从整个飞行时间和拍打翅膀所需的时间来看,我们甚至可以说这种鸟可以在不拍打翅膀的情况下飞行。

按照今天的标准,秃鹫非常大,但六百万年前,翼展是其两倍的阿根廷巨鹰统治着阿根廷的天空。

长期以来,人们一直认为阿根廷巨鹰,空中的巨人,可以在不拍打翅膀的情况下飞行。现在,来自秃鹫的新数据支持了这一假设,并表明陆地鸟类不需要太多的能量来长距离飞行。

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总的来说,我们认为大型飞机起飞的成本最高。在一项关于秃鹫的新研究中,发现在觅食飞行期间观察到的75%的翅膀拍打与起飞有关。

在50分钟的飞行中消耗的能量与起飞3.3分钟所消耗的能量相当。

这强调了秃鹫何时何地着陆的重要性,它们通常降落在落差较高,水流较高的地方。如果着陆不对,要找到这样的地方再次起飞,还需要很长的路。

在飞行过程中,秃鹫看起来就像在空中盘旋并随时攻击的巨兽一样灵活。但在陆地上,秃鹫是笨拙的。

它们巨大的身体意味着起飞困难和昂贵。一旦升空,巨鸟就会在空中"零消耗"飞行数小时。

相关链接:

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