一区二区三区日韩精品-日韩经典一区二区三区-五月激情综合丁香婷婷-欧美精品中文字幕专区

分享

沙漠里的“海綿爸爸”:用肚子帶水飛行,回家喂娃

 skysun000001 2023-06-25 發(fā)布于山西
許多鳥的羽毛非常擅長(zhǎng)排水,保持羽毛的干燥,但是,沙雞不一樣,它們的羽毛擅長(zhǎng)吸水、蓄水。
圖片

一只沙雞正在用羽毛吸水 | 3 Minutes Nature

納馬夸沙雞(Pterocles namaqua)生活在沙漠地區(qū),平時(shí)主要以地上的種子為食。為了躲避捕食者,它們生活在距離水坑30多千米遠(yuǎn)的地方。水源很遠(yuǎn),也很危險(xiǎn),需要喝水的時(shí)候,沙雞就成群結(jié)隊(duì)一起飛向水坑。
沙雞的雛鳥是早成雛,待身上絨毛干了之后就能離開巢穴,可以自己覓食,但是它們還不會(huì)飛,因此雛鳥如何喝水就成了一個(gè)大問(wèn)題。
圖片
晚成雛:出生時(shí)眼睛睜不開,身上的毛沒(méi)長(zhǎng)全,完全依賴父母的照顧。
早成雛:出生時(shí)眼睛能睜開,身上覆蓋好絨毛,很快就能自己走路。 
| WikiHow

許多小動(dòng)物都是由媽媽喂奶水,但在沙雞的世界,則是由爸爸的肚子來(lái)喂水。
和同伴們一起去喝水的時(shí)候,雄性沙雞還會(huì)把肚子浸泡在水里,上下?lián)渫〒渫?,讓腹部羽毛吸?/strong>,然后再帶著“一肚子的水”大老遠(yuǎn)地迅速飛回家。
圖片

雄性沙雞先自己迅速喝水,再用腹部的羽毛吸水,

然后帶著水飛半個(gè)小時(shí)回家 | 3 Minutes Nature

回到家后,它們會(huì)挺起肚子,站得筆直,露出濕噠噠的腹部羽毛。雛鳥們見狀立刻迎上來(lái),抬起小腦袋喝爸爸羽毛上的水。
圖片

雛鳥正在喝爸爸帶回來(lái)的水 | 3 Minutes Nature


雄性沙雞是目前已知的唯一一種能夠這樣蓄水的鳥
圖片

浸水前 | 參考資料[1]

圖片

浸水后 | 參考資料[1]


沙雞羽毛的結(jié)構(gòu)

雄性沙雞的肚子之所以這么能裝水,關(guān)鍵在于腹部的羽毛結(jié)構(gòu)
圖片
沙雞腹部的羽毛有特殊的結(jié)構(gòu) | 參考資料[1]
一般來(lái)說(shuō),鳥類羽毛的中間是一根羽軸,羽軸的兩邊有許多羽枝,每根羽枝上又有細(xì)小的羽小枝。
圖片

一般的羽毛結(jié)構(gòu) | Wikimedia Commons

但是,沙雞的羽毛結(jié)構(gòu)有點(diǎn)不一樣。沙雞的羽毛可以先大致分為內(nèi)側(cè)區(qū)域外側(cè)區(qū)域。
圖片

沙雞羽毛的外側(cè)和內(nèi)側(cè)區(qū)域 | 參考資料[1]

在羽毛的內(nèi)側(cè)區(qū)域,羽小枝靠近根部的部分像是一個(gè)個(gè)螺旋盤繞線圈,然后是直線延伸。而在羽毛的外側(cè)區(qū)域,羽小枝并沒(méi)有螺旋小圈圈的結(jié)構(gòu),都是直的。

圖片

圖片

羽小枝靠里的部分螺旋盤繞 | 參考資料[1]

另外,大多數(shù)鳥類的羽毛還會(huì)有的小小的凹槽、鉤子,讓相鄰的羽毛可以鉤在一起。但是,沙雞的羽毛并沒(méi)有這些凹槽和鉤子
除了研究沙雞羽毛的結(jié)構(gòu),約翰霍普金斯大學(xué)和麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)還在實(shí)驗(yàn)中模擬沙雞羽毛浸水的過(guò)程
圖片
觀察羽毛樣本浸水、離水的變化 | 參考資料[1]

干燥的羽毛先浸入水中,然后拉出來(lái),接著再浸入水中……就像沙雞在水坑中上下?lián)渫菢印?/span>

“當(dāng)你做這種工作的時(shí)候,你甚至不能呼吸,不然的話你會(huì)把它吹走,”參與該研究的約翰霍普金斯大學(xué)土木與系統(tǒng)工程系助理教授約亨·穆勒(Jochen Mueller)說(shuō)道。

圖片
(上)羽毛離開水;
(下)羽毛浸入水中 | 參考資料[1]

研究發(fā)現(xiàn),在吸水過(guò)程中,沙雞羽毛不同部位的不同硬度起到了關(guān)鍵性作用。

當(dāng)羽毛浸水的時(shí)候,沙雞羽毛的羽小枝的小圈圈就會(huì)解開、伸展。原本螺旋盤繞的部分解開后會(huì)旋轉(zhuǎn),角度會(huì)垂直于羽片。

羽枝保持不變,而羽小枝垂直于羽片,兩者之間就形成了一個(gè)類似淚滴狀的結(jié)構(gòu),在毛細(xì)作用表面張力的作用下,水就被保存起來(lái)了。

圖片
玻璃毛細(xì)管越窄,管內(nèi)水柱越高。
毛巾吸水,樹根向樹梢輸水等現(xiàn)象都是因?yàn)槊?xì)作用 | ausetute
圖片
(上)干燥的羽毛;(下)濕潤(rùn)的羽毛
內(nèi)側(cè)區(qū)域的羽小枝的尖端因?yàn)槊?xì)作用而聚攏 
| 參考資料[1]

最開始,羽毛外側(cè)區(qū)域的大多數(shù)羽小枝還是直的,呈管狀特征。而在內(nèi)部吸水的同時(shí),羽毛外側(cè)的羽小枝就會(huì)彎曲,像是形成了一個(gè)小蓋子,把水關(guān)在羽毛內(nèi)部

圖片
羽毛離水的時(shí)候,
外側(cè)區(qū)域的羽小枝就會(huì)向內(nèi)彎曲,把水“關(guān)”起來(lái) 
| 參考資料[1]

沙雞肚子能裝多少水,不僅取決于羽毛結(jié)構(gòu),也和浸泡的時(shí)間有關(guān)。之前的研究指出,大多數(shù)雄性沙雞泡水的時(shí)間不會(huì)超過(guò)5分鐘。據(jù)估計(jì),一只成年雄性沙雞的羽毛可以容納大約25毫升的水,重量約占自身體重的15%。

圖片
嗷嗷待哺的雛鳥奔向“海綿爸爸” | Grassland

雌性沙雞很少去“打水”喂娃。在之前的數(shù)百個(gè)案例觀察中,研究人員只看到6次雌性沙雞在浸濕自己的羽毛。研究也發(fā)現(xiàn),雄性羽毛的蓄水能力明顯高于雌性。

圖片
雌性沙雞和雛鳥 | Bernard DUPONT
其實(shí),早在1896年,英國(guó)鳥類學(xué)家E. G. B. Meade-Waldo就首次表示他觀察到了沙雞的這個(gè)“超能力”,但是當(dāng)時(shí)沒(méi)有人相信他。
直到71年后,另外兩位鳥類學(xué)家才在研究中對(duì)沙雞的這個(gè)獨(dú)特行為進(jìn)行詳細(xì)報(bào)道,證實(shí)了這是真的。而直到現(xiàn)在,借助掃描電子顯微鏡、顯微CT和3D攝像等技術(shù),我們才得以清楚地展現(xiàn)沙雞羽毛的微觀結(jié)構(gòu)。
圖片
沙雞羽毛干燥的時(shí)候,羽小枝是卷起來(lái)的 
| 參考資料[1]

如果可以復(fù)制沙雞羽毛蓄水的過(guò)程,我們或許能創(chuàng)造出新的吸水材料,帶來(lái)一系列比較實(shí)用的應(yīng)用。例如,將類似結(jié)構(gòu)的材料用于收集沙漠中的霧和露水。
此外,這項(xiàng)研究或許還會(huì)激發(fā)人們?nèi)パ芯扛帏B類羽毛的微觀結(jié)構(gòu),從而發(fā)現(xiàn)解鎖動(dòng)物身上更多不可思議的超能力。

參考資料:

[1] Mueller, J., & Gibson, L. J. (2023). Structure and mechanics of water-holding feathers of Namaqua sandgrouse (Pterocles namaqua). J. R. Soc. Interface, 20(201), 20220878. doi: 10.1098/rsif.2022.0878

[2] 'Magnificent' feathers reveal nature-inspired method to hold and store liquids. (2023, June 20). Retrieved from https://new./news/magnificent-feathers-reveal-nature-inspired-method?sf177868807=1

[3] Scientists uncover the amazing way sandgrouse hold water in their feathers. (2023, June 20). Retrieved from https://news./2023/scientists-uncover-sandgrouse-hold-water-feathers-0411

[4] How an African bird might inspire a better water bottle. (2023, April 12). Retrieved from https://hub./2023/04/12/sandgrouse-feathers-closeup

[5] University, J. H. (2023, April 11). How an African Bird Might Inspire a Better Water Bottle. Youtube. Retrieved from https://www./watch?v=Eowc33FoU5I

[6] Cade, T. J., & Maclean, G. L. (1967). Transport of Water by Adult Sandgrouse to Their Young on JSTOR. Condor, 69(4), 323–343. Retrieved from https://www./stable/1366197

[7] GrrlScientist. (2023). This African Bird’s Superpower May Inspire A Better Water Bottle. Forbes. Retrieved from https://www./sites/grrlscientist/2023/04/14/this-african-birds-superpower-may-inspire-a-better-water-bottle/?sh=add871569a08

本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)“把科學(xué)帶回家”(ID:steamforkids)

    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶 評(píng)論公約

    類似文章 更多

    国产成人精品国内自产拍| 欧美色婷婷综合狠狠爱| 大香蕉再在线大香蕉再在线| 久久免费精品拍拍一区二区| 亚洲伦片免费偷拍一区| 丰满少妇高潮一区二区| 国产伦精品一区二区三区精品视频| 丝袜av一区二区三区四区五区| 日本东京热视频一区二区三区| 东京热一二三区在线免| 91精品蜜臀一区二区三区| 大屁股肥臀熟女一区二区视频| 99免费人成看国产片| 91国自产精品中文字幕亚洲| 亚洲欧洲在线一区二区三区| 成人免费观看视频免费| 国产日韩久久精品一区| 国产成人精品在线一区二区三区| 亚洲夫妻性生活免费视频| 欧美一区二区口爆吞精| 中文字幕佐山爱一区二区免费| 中文字幕人妻综合一区二区| 亚洲第一视频少妇人妻系列| 成人精品视频一区二区在线观看| 婷婷激情四射在线观看视频| 日本一品道在线免费观看| 91午夜少妇极品福利| 亚洲成人黄色一级大片| 国产91麻豆精品成人区| 日本丁香婷婷欧美激情| 国产一区麻豆水好多高潮| 国产一级特黄在线观看| 国产女高清在线看免费观看| 国产水滴盗摄一区二区| 欧美字幕一区二区三区| 黄色污污在线免费观看| 亚洲av首页免费在线观看| 国产一级内射麻豆91| 午夜视频免费观看成人| 国产精品久久三级精品| 欧美精品在线播放一区二区|