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科学家发现蜂鸟身体存在特殊“散热窗口”

发布时间: 2015-12-21 18:53:45  |  来源: 腾讯科学  |  作者:  |  责任编辑: 科学频道

科学家发现蜂鸟身体存在特殊“散热窗口”

科学家发现蜂鸟身体具有神奇的“散热窗口”,图中是蜂鸟高速飞行热成像图像,明亮区域是蜂鸟的散热部位

腾讯科学讯据国外媒体报道,蜂鸟是动物王国中最疯狂的动物之一,它们每秒拍打翅膀70次,穿梭于花卉之间,不断地进食。但是蜂鸟在疯狂的运动状态下如何使身体降温,令科学家们迷惑不解。目前,蜂鸟在花卉上盘旋时拍摄的高速热成像图像表明,它们具有一种特殊适应性——“散热窗口”,可以避免身体运动过热。

热成像图像中的亮白色区域显示热量从蜂鸟的眼睛、肩部和腿部释放,科学家发现在这些身体区域覆盖着低密度羽毛,从而在飞行时有助于热量消散,如果没有以上条件,当蜂鸟空中拍打翅膀时产生的大量热量将无法散去,这将导致蜂鸟身体潜在过热的危险。

当蜂鸟飞行时,身体温度比周围气温高8摄氏度,美国俄勒冈州乔治-福克斯大学生物学家唐纳德-波威尔斯(Donald Powers)博士称,蜂鸟通过拍打翅膀产生阵风也能消除部分热量。他和同事发现蜂鸟在盘旋时足部悬空处于翅膀拍打产生的气流之中,这将帮助蜂鸟消除身体余热。该研究报告发表在近期出版的《皇家学会公开科学杂志》上。

波威尔斯博士说:“我们研究数据表明蜂鸟通过特定身体表面热量消散区域,消散飞行中产生的大量热量。在飞行状态下的蜂鸟,最高热梯度产生于关键散热区域,例如:眼睛、关节轴区域和足部。盘旋飞行时,蜂鸟悬空着足部,从而增强了热量消散。”

蜂鸟盘旋过程中,来自翅膀拍打的近身诱导气流非常低(除足部以外),这可能增强对热量的损耗。目前,研究人员使用红外热成像相机对7只星蜂鸟进行了研究,它们飞行速度达到47公里/小时。

波威尔斯指出,鸟类羽毛能够保持身体热量,但对于高频率运动的蜂鸟而言,体温过热是一个大问题,伴随着翅膀肌肉高频率拍打,身体将产生大量热量。在飞行状态下,多数热量在眼睛、肩关节和足部周围消散,但是热量消散程度与它们的飞行速度有关。在低速飞行状态和盘旋飞行时,眼睛和肩关节消散的热量将减少,但是足部周围消散的热量将增加。其它一些鸟类也可能使用类似的策略在飞行中降温。(悠悠/编译)

文章来源: 腾讯科学
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