世界上最小的溫血動物,它們的體重只有2-3克,體型像昆蟲一樣
蜂鳥是世界上最小的溫血動物,生活在美洲大陸的原始森林中,體重只有2-3克。蜂鳥能像蜜蜂一樣連續快速地拍打翅膀。同時,它發出嗡嗡聲。它個頭小,看起來像一隻在空中飛行的大黃蜂,所以人們叫它「蜂鳥」。與其他鳥類相比,蜂鳥有兩個非常獨特的特點:一是可以在空中一邊吮吸花蜜一邊飛行,二是可以通過變形喙來捕捉飛行的昆蟲。
威斯康辛荒野的科學家們使用攝像機來跟蹤和記錄蜂鳥活動的全過程,包括它如何飛行,吃什麼,如何炫耀和求愛,如何保衛自己的領地,如何捕捉空中的昆蟲等等。最後,鳥類一些顯著的生存技能逐漸得到了闡明。
優秀的飛行能力
蜂鳥有600多種。雄性的體重一般為2-3克,雌性的體重約為4克。由於需要繁殖和餵養後代,雌性比雄性重。由於蜂鳥的翅膀在飛行中拍動得非常快,所以在過去的觀察中一直不清楚它們的翅膀是如何拍動的。現在科學家們正在使用最新的高速攝像機來揭開這個秘密:蜂鳥的翅膀可以變形。不像大多數鳥類,蜂鳥的翅膀有一個旋轉的關節連接到它的肩膀,整個翅膀關節幾乎是直的和不活動的。當其他鳥類向前飛行時,它們拍打翅膀產生升力和推力,使它們能夠上升並向前飛行。除了這種能力,蜂鳥還可以向後旋轉翅膀,產生向下的力量和向後的推力。蜂鳥通過前後交替拍打翅膀,向上和向下的力量抵消了向前和向後的力量,這樣蜂鳥就可以在花朵旁邊飛行很長一段時間,同時吃花蜜,這是其他鳥類所沒有的。
蜂鳥在空中飛行時,身體保持垂直,翅膀水平擺動,呈8字形。當翅膀向後擺動時,它的身體會短暫地傾斜。蜂鳥在沒有任何推力的情況下就能在棲木上起飛,並通過全速拍打翅膀來產生上升的動力。它的身體很輕,不需要太多動能就能加速。此外,蜂鳥雖然飛得很快,但它可以在空中突然停一下,然後輕輕地落在地上,就像羽毛在地上漂浮一樣。蜂鳥的翅膀一秒鐘能拍動70次,甚至在求愛時能將節奏提高到每秒200次。
通過解剖死去的蜂鳥,科學家們發現蜂鳥的胸部肌肉纖維也與其他鳥類的非常不同。蜂鳥的胸部肌肉都是紅色的,這保證了它在飛行過程中有足夠的血液和氧氣進入肌肉,使它的翅膀扇動得很快,不會很快疲勞。
蜂鳥的視力比人類敏銳得多。它可以從很遠的地方看到物體,它可以分辨人類無法分辨的光譜,甚至可以看到紫外線。蜂鳥特別喜歡紅色的花。蜂鳥的聽力也比人類發達。它能聽到人類聽不到的高頻聲音,能分辨出音質上的細微差別,這是人類經常做不到的。蜂鳥的爪子太小了,它們不能走路。它們只能作為抓取棲木的工具。因此,即使只走了5厘米,也需要依靠飛行來完成。
過多的食物攝入量
蜂鳥呼吸和心跳非常快,體溫很高。蜂鳥每10分鐘吃一次,它們吃的花蜜比它們一天的體重還要多。但是花蜜的主要成分是糖,所以蜂鳥單獨吃花蜜是不夠的。為了增加肌肉力量,它需要補充蛋白質,尤其是女喂她的小雞,它還需要補充脂肪和氨基酸等營養物質,幾乎缺席的花蜜,所以蜂鳥必須每天打獵相當數量的昆蟲來維持生存。
蜂鳥的喙很長,呈錐形。非常適合插在花筒中央吸花蜜。蜂鳥一秒鐘能舔13次。人們經常看到蜂鳥用半透明的舌頭快速地舔花。蜂鳥有驚人的記憶力。他們甚至還記得幾年前他們在看什麼。當它飛到花中覓食時,偶爾會把花粉帶到附近的花中,這在受精和授粉中起著作用。
根據鳥喙的大小和長度,鳥類捕捉空中飛蟲的主要方式有兩種。一些大嘴鳥,如夜鷹和蛙嘴鷹,會張開嘴,讓昆蟲直接飛進它們的嘴裡,最後把它們吞進它們的袋子里。相反,喙較窄的鳥類,如捕蠅器,用喙直接在空中啄食昆蟲,就像用鑷子在空中啄食昆蟲一樣。
從喙的結構和形狀來看,蜂鳥應該採取後一種捕食方式。然而,一些專家發現,蜂鳥不僅在捕食時像夜鷹,而且它那看似笨拙、針狀的喙可以越來越寬,在捕捉昆蟲時也更加靈活。
為了弄清蜂鳥是如何捕捉昆蟲的,科學家們使用了一種每秒可捕捉500張照片的高速照相機,來拍攝蜂鳥捕食果蠅的過程。由於掃描速度很慢,人們可以清楚地看到蜂鳥比果蠅更早出現的細節。科學家發現蜂鳥用下顎而不是上顎來捕捉昆蟲。更讓人吃驚的是,當鳥張開長嘴捕捉昆蟲時,它的下喙突然向下彎到中間的一點,使它的嘴又寬又大,這樣它就能很容易地把昆蟲吞進嘴裡。
蜂鳥的上喙和下喙就像人類的下顎。上下喙骨上覆蓋著一層主要由角蛋白組成的組織。與大多數脊椎動物不同,許多鳥類的上頜在嘴後部有關節,因此當嘴張開時,鳥喙可以向上彎曲。有些鳥的下顎有關節,但大多數鳥沒有,所以它們的喙是僵硬和不活動的。通過轉動下顎,鳥嘴張開,人類的嘴也張開。蜂鳥的骨骼結構屬於後者,沒有什麼特別之處。但是為什麼蜂鳥在捕食的時候會把它的下喙張得那麼大呢?換句話說,它是怎樣張大嘴巴的?經過多年的研究,秘密終於揭曉:當蜂鳥的下喙非常大時,它可以像薄塑料板一樣彎曲和扭曲。骨頭彎曲嗎?這聽起來有點奇怪,但它確實存在於自然界。彎曲的骨頭很少見,但也不是沒有。例如,蝙蝠的翼骨可以彎曲,啄木鳥的舌骨可以彎曲。鳥的喙通常有很多功能,比如蜂鳥的喙,長而尖,這對它從花筒中吸取花蜜非常有幫助;同時,它的下喙可以變形,使它的嘴可以非常大,以便捕捉飛行的昆蟲。蜂鳥的舌頭上有凹槽,可以用來捕捉空中的昆蟲,也可以用來捕捉樹葉和蛛網上的蜘蛛和昆蟲。蜂鳥的這些功能是自然選擇的結果。
雄鳥炫耀
蜂鳥通過視覺展示進行交流。雄性有時會抬起五顏六色的脖子,從左到右搖頭,同時尖叫。雌性和鳥類通常站在樹枝上,尾部的羽毛張開,露出白色的斑點。有時一隻蜂鳥在另一隻異性戀鳥的前面快速穿梭飛行,前後飛行。在穿梭模式下飛行時,它經常會張開脖子和尾巴互相展示。
雄鳥的尾巴是鳥類中最獨特的。它只有四根羽毛,其中兩根是尖刺,兩邊都有長長的羽毛,頂部長著一小撮羽毛。它看起來像一個小風扇。當繁殖季節到來時,雄性會擺動它們的長尾羽,互相纏繞。同時,兩側的羽毛也會跳舞,發出咔噠的聲音,就像求愛的舞蹈,這是吸引雌性交配的一種獨特方式。
俯衝式炫耀活動只有雄鳥會做。當雄鳥俯衝到一個關鍵位置時,它常常會通過翅膀上的羽毛和聲帶發出各種嗡嗡聲、鳥鳴聲或噼啪聲。雄鳥俯衝時的軌跡呈U字形,上沖時常常飛得非常高。
雄鳥的穿梭舞是求愛儀式的一部分。當一隻雄性找到一隻願意與它交配的雌性時,它會飛得離雌性非常近,並在她面前做一個弧線飛行。一隻黑顎蜂鳥在灌木叢中像這樣飛向一隻站在樹枝上的雌蜂鳥,飛得很快,距離雌蜂鳥只有12厘米。雌鳥看起來有點害怕,盯著它看。頭在前後伸展。最後,雌鳥傾尾,雄鳥站在其上完成交配動作。通常情況下,雄性會聚集成一大群,一起唱歌來吸引雌性進入交配區。
捍衛領土
雄性和雌性都有自己的領地。它們經常躺在花叢中,一旦發現有外敵入侵,它們會毫不猶豫地立即起飛,將入侵者趕走。保衛領土的戰鬥往往是激烈的。蜂鳥打架時經常使身體膨脹。在決鬥中,蜂鳥用喙和爪子作為武器,伴隨著響亮的叫聲。當兩隻蜂鳥在食物上發生激烈的衝突時,經常會發生這樣的情況:一隻蜂鳥從空中俯衝下來,攻擊棲息在灌木叢中的另一隻蜂鳥。棲息在樹上的蜂鳥挺胸,展開翅膀,擺出一副敵人的模樣。當另一邊離自己只有一兩米遠時,它就會迅速拍動翅膀,飛向空中。在中國,我們曾激烈地競爭過。它們用翅膀互相拍打,用長長的喙互相刺痛,然後把它們綁在一起,開始在空中旋轉,最後慢慢地落在地上。戰場上的戰鬥進行得非常激烈,你根本看不到他們的體型。你只能看到一團模糊的藍黑相間的東西在旋轉,它們的翼梢把地面攪成塵土。最後,失敗者被迫鬆開嘴飛走,而勝利者佔據了餵食的地方。
蜂鳥在戰鬥中很少受傷,最多只失去幾根羽毛。因為本能告訴它,不要讓寶貴的喙受到傷害,否則它可能會為它而死。
蜂鳥的叫聲複雜多變,從低沉的咕嚕聲到響亮的尖叫,都能很好地掌握。除了吸引異性,蜂鳥的叫聲也被用來嚇阻違規者。例如,蜂鳥會發出爆發性的尖叫,這通常是雄性發出的警告性叫聲,目的是建立和保衛自己的領地,就像人類呼喊著阻止他人入侵自己的領地一樣。
長途遷移
大多數蜂鳥都有遷徙的習慣。遷徙距離最遠的是紅棕色蜂鳥
紅棕色蜂鳥
和紅喉蜂鳥,它們甚至可以飛到3000公里以外的棲息地。
紅喉蜂鳥
紅喉蜂鳥,生長在美國威斯康星州,每年秋天飛到數千公里外的墨西哥過冬,明年春天回來。蜂鳥在遷徙前會吃很多食物,以便為長途飛行儲存足夠的脂肪能量。紅喉蜂鳥首先遷徙到佛羅里達半島,然後在海上的許多島嶼,最後到墨西哥。其他蜂鳥沿著德克薩斯州的海岸線飛行。儘管缺乏足夠的證據,許多專家堅持認為許多紅喉蜂鳥直接飛越墨西哥灣飛到墨西哥,並在第二年春天沿同一路線返回。
在沒有尾風和逆風的情況下,紅喉蜂鳥可以以每小時43公里的速度飛行。這意味著它們必須飛行18個半小時才能飛越墨西哥灣。沒有人確切知道它們從威斯康辛州飛往墨西哥過冬的距離。
科學家真正感興趣的是,蜂鳥在飛了這麼遠的距離後,如何在即將到來的春天找到回家的路。科學家們曾經發現一種紅喉蜂鳥,它經常在一個固定的地方覓食,並發現這種蜂鳥在第二年春天準確地飛回來。


※什麼是宇宙中的宜居帶?人類可以用自己標準去「定義」嗎?
※奇思妙想:如果能把冬季奧運會「搬到」月球的環形山上舉行!
TAG:宇宙百科探秘 |