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为什么鸟只能往前飞,不能往后飞?

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欧阳海龙,生物学&生态学。不抖,不编。
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这个问题还真有例外,那就是蜂鸟

要解答几乎所有的鸟只能往前飞,没准可以用蜂鸟为何可以向后飞来反推。

我们从小就在书上看:蜂鸟是世界上最小的鸟。但这种说法并不准确

因为蜂鸟科共包括 1 科 2 亚科百余属 300 多种,各自体形差异很大。其中最大的巨蜂鸟体长达 21.5 厘米,比普通麻雀还大;而吸蜜蜂鸟的体长只有 5.6 厘米,体重仅 2 克左右,除开尾部,大小和蜜蜂差不多,这才是世界上体形最小的鸟类同时也是地球上最小的温血动物

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 尽管蜂鸟种类繁多,但却十分容易辨认——高超的飞行本领。很多鸟类,都能够悬停,在我以前一个回答里有详细盘点。

求教会悬停的鸟是什么?

但说到倒退飞行,蜂鸟是唯一,可谓独树一帜,首屈一指。(P.S.蜂鸟只在新北界和新热带界有发现,其中在巴西和厄瓜多尔发现了超过一半的蜂鸟。在中国乃至亚洲并无分布。很多人在国内以为看到了蜂鸟,其实是长喙天蛾属,在上面这个回答里也有谈到。)

高超的飞行技巧背后,是极为独特的身体结构:翅膀扇动可达 80 次 / 秒、心跳可达上千次 / 分

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与其他鸟类一样,蜂鸟需要拍打翅膀才能飞起来,但它们细小的翅膀却使飞行的工作异常辛苦:瘦小的蜂鸟为了在进食时不被大风刮跑,每秒钟拍打翅膀 40~50 次,而最厉害的紫晶林星蜂鸟更是每秒钟能拍打 80 次! 这样快的振翅速度使蜂鸟飞行时只能看见模糊的一片,同时翅膀还会发出「嗡嗡」的声音,这也是蜂鸟英文名称(hummingbird,意为嗡嗡鸟)的来源。除了晚上睡觉,蜂鸟几乎终日在空中飞翔。

  为了完成这些高难度动作,蜂鸟有着独特的身体结构——它们有 8 对肋骨,比其他鸟类要多两对,这样蜂鸟就能更好地维持身体平衡。蜂鸟的肩胛骨更短更坚硬,它们承担着羽毛的重量。当蜂鸟悬停时,它们的翅膀并不是上下扇动,而是整个翅膀保持挺直,并呈「8」字形运动。这种可以自由转动、完成各种动作的肩胛骨,在鸟类王国是非常罕见的。胸肌是蜂鸟各种技巧动作的动力源,它们的胸肌重量就占了全身重量的三分之一,这个比例也超过了其他任何鸟类。蜂鸟的胸肌就像马达一样,产生的源源不断的力量让翅膀进行「高频振动」。

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  为适应翅膀的快速拍打,蜂鸟的新陈代谢在所有动物中是最快的,它们的血流循环迅速,氧的需要量相当大。因此,除了翅膀,蜂鸟的心脏也是很辛苦的——飞行时,它们的心跳约每分钟 500 下,而蓝喉蜂鸟的心跳更快,达到了惊人的每分钟 1260 次。为了适应如此强度的心跳,蜂鸟的心脏肌肉相当发达,而按比例计算,它们的心脏也大出其他鸟类两倍

  蜂鸟身体上那些不同于其他鸟类的构造,引起了很多科学家的兴趣,但想要深入地研究蜂鸟却也很不容易——由于蜂鸟的体型太小,骨架不易保存成为化石,目前发现并保存完好的蜂鸟化石寥寥无几。

但有一点或许可以肯定,如果其他鸟类也能演化出像蜂鸟一样强大的心脏、胸肌、肩胛骨、肋骨等,或许也能练就向后倒飞的本领

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