用脊椎動物的身體,做昆蟲的事,蜂鳥比想象的還要奇怪許多

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如果給最奇怪的鳥類做個排行榜的話,蜂鳥肯定會出現在這份榜單中,至於它的名次如何,就見仁見智瞭。

不過,我認為很多人都沒有意識到蜂鳥到底有多奇怪,這種世界上最小的鳥正在突破脊椎動物的極限,變得像昆蟲一樣,把自己身體改造成“小機器”。

蜂鳥是我們對蜂鳥科動物的統稱,在動物分類學上蜂鳥科屬於雨燕目,估計很多人都想不到蜂鳥和雨燕有相對較近的血緣。

圖註:一隻雌性吸蜜蜂鳥

蜂鳥科目前已知的有355個物種,雖然都很小,但是它們都很漂亮,色彩斑斕的羽毛,加上一個奇怪的喙,非常有辨別度。

世界上最小的蜂鳥是吸蜜蜂鳥,它們是真正以小著稱的鳥類,可以說把蜂鳥的“小”上升瞭一個臺階,它們的最小體重隻有1.8g,比許多昆蟲還輕許多。

圖註:吸蜜蜂鳥和人類手掌的大小對比

蜂鳥的奇怪之處當然不是指它們的小體型和它們漂亮的外表,而是它們奇怪的生存方式,以及為瞭生存而調整的身體特征。

鳥界飛行王者

在飛行動物中,我們經常會想到鳥類,但其實昆蟲才是最強飛行者,而蜻蜓更是飛行界的最強王者,沒有之一,它靈活地控制自己的翅膀,使自己能夠完成向前飛、向後飛,倒著飛,高速飛行中急停等一系列高難度飛行動作。

圖註:蜻蜓化石

我認為這個和昆蟲出現翅膀的時間比較早有關系,根據化石記錄,第一批有翅膀的昆蟲大約在3億年前就出現瞭,而鳥類是在恐龍滅絕後才真正出現(大約6000萬年),所以昆蟲有更多的時間來優化自己的身體結構以達到更好的飛行。

不過,蜂鳥的飛行能力已經不像是一隻鳥瞭,它們正在用驚人的方式以最短的時間,準備超車昆蟲的能力

雨燕目的鳥類體型基本不大,它們的形象經常是翼長而發達,腿短而弱小,所以這些鳥的飛行能力一般都不差。

蜂鳥也具備雨燕目的優良飛行血統,它們為瞭吃到可口的花蜜,以及捕捉到難搞的飛行昆蟲,持續優化瞭自己的飛行,可以說現在的它們擁有所有脊椎動物中史上最強的飛行能力

它們每秒拍打翅膀超過70次,讓自己能夠像直升機一樣懸停在空中,做到這一點的其他動物隻有一些昆蟲。

由於超強的翅膀靈活性,蜂鳥可以向任意方向飛行——它們是唯一一種能夠向後飛行的鳥類,而做到這一點的也隻有少數幾種昆蟲。

在飛行速度上,蜂鳥表現得也不差。

蜂鳥正常飛行的速度能夠達到90公裡每小時,如果是向下俯沖的話,可以達到100公裡每小時以上。

圖註:蜂鳥的眼睛能分辨更多的顏色

它們擁有很好的視力和智力

如此快速的在空中移動,意味著它們眼睛聚焦會極具挑戰性。所以,為瞭改善自己的視力,蜂鳥大腦的視神經束被大大放大瞭。

除此之外,它們的眼睛擁有四種顏色受體細胞,作為對比,人類隻有三種,這意味著它們能夠感知我們人類根本“看不見”的顏色。

圖註:蜂鳥的頭腦也異常發達

他們不僅有更好的視力,他們可能還有更好的智力。

相對於它們的體型而言,蜂鳥的大腦是所有鳥類中最大的——占瞭身體近5%的質量,而我們的大腦大約隻占我們總體重的2%。

這確實讓蜂鳥表現出一些聰明的行為跡象,比如它們是僅有的三種具有聲音學習能力的鳥類之一——即傾聽、模仿和復制其它動物的聲音。

它們很能吃

蜂鳥的體型很小,如果你覺得它吃得很少就錯瞭,它們吃得非常多。

一隻典型的蜂鳥每天大約要從2000朵花中吸取花蜜,除此之外還要吃大量的小昆蟲(比如蚊子),一天下來總共要吃掉它們體重三倍的食物。

這是什麼概念呢?

這相當於,它們一天24小時連覺都不用睡,大約平均每10-15分鐘就得進食一次,而且一次要全部吃飽。

當然它們不是這樣分批次吃的,而是不停吃,吃掉所有看到的食物。不知道有多少人羨慕它們這種怎麼吃都不胖的能力?

蜂鳥的飲食方式是它們強大的飛行能力,以及大腦高負荷的處理能力造成的,事實上這個兩個能力讓蜂鳥成為新陳代謝最快的脊椎動物,也隻有少數幾種昆蟲能與之相比。

在飛行過程中,蜂鳥的心跳速度達到驚人的1260次/分,即使在休息時,他們每分鐘也要呼吸250次。

作為對比,正常人的最大心率和靜息呼吸頻率分別為180次/分和12-20次。

如此快速的新陳代謝會帶來很多、很多挑戰,在科幻電影中經常會看到超級人類通過提高新陳代謝來讓自己充滿活力。

事實上,如果一個人達到蜂鳥的代謝水平,他會立馬死掉,因為身體會被持續加熱,而人類的身體太大瞭。

為瞭防止身體過熱,許多蜂鳥的肩膀下、翅膀上,以及眼睛周圍都有無羽毛的斑點,這些斑點的作用就是讓多餘的熱量有效地消散掉。

圖註:蜂鳥用於散熱的身體結構

同樣的,高新陳代謝率也讓它們對水的需求非常旺盛——每天需要多達自身體重五倍的水

如果是人的話,相當於我們每天要喝超過1500杯水(按250ml一杯算),這相當於我們每分鐘不到就要喝一杯水。

由於大量的水合作用,他們的腎臟已經進化到能夠精確地過濾體內的水和電解質水平。

另外,蜂鳥的高新陳代謝率意味著它們細胞中的線粒體必須盡可能快速、有效地產生能量。因此,它們沒有進行糖酵解的復雜途徑(將葡萄糖分解成丙酮酸,並利用由此產生的自由能量形成ATP)。

而是一種更簡單高效的方式,它們的細胞可以直接通過簡單的氧化作用將獲取的葡萄糖迅速轉化為能量

更有趣的是,它們也能對另一種糖——果糖,產生相同的作用,因為花蜜不僅葡萄糖含量高,還含有大量果糖。

事實上,這樣做沒什麼不好的,相反它們可以從食物中獲得更多的能量。

如果用一句話來總結蜂鳥的奇怪之處的話,我能想到的就是它們用脊椎動物的身體,卻能夠完成昆蟲做到的事。

然而,蜂鳥不像昆蟲那樣消耗完身體就死亡,它們的平均壽命達到3-5年!

最後

你可能還想知道既然蜂鳥這麼能吃,它們又是如何度過食物短缺的季節呢?

其實很簡單,沒有就不吃!

如果營養供應不足,它們會采取極端的措施,即進入類似冬眠的麻木狀態,以節省能量消耗。心跳減慢到正常速度的1/25,而體溫隻有正常狀態的一半。

更可愛的是,蜂鳥在這種遲鈍狀態下是倒掛著的!

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  • 本文由 发表于 2021年10月4日
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