蜂鸟是世界上最小的温血动物,生活在美洲大陆的原始森林中,体重只有2-3克。蜂鸟能像蜜蜂一样连续快速地拍打翅膀。同时,它发出嗡嗡声。它个头小,看起来像一只在空中飞行的大黄蜂,所以人们叫它“蜂鸟”。与其他鸟类相比,蜂鸟有两个非常独特的特点:一是可以在空中一边吮吸花蜜一边飞行,二是可以通过变形喙来捕捉飞行的昆虫。
威斯康辛荒野的科学家们使用摄像机来跟踪和记录蜂鸟活动的全过程,包括它如何飞行,吃什么,如何炫耀和求爱,如何保卫自己的领地,如何捕捉空中的昆虫等等。最后,鸟类一些显著的生存技能逐渐得到了阐明。
优秀的飞行能力蜂鸟有600多种。雄性的体重一般为2-3克,雌性的体重约为4克。由于需要繁殖和喂养后代,雌性比雄性重。由于蜂鸟的翅膀在飞行中拍动得非常快,所以在过去的观察中一直不清楚它们的翅膀是如何拍动的。现在科学家们正在使用最新的高速摄像机来揭开这个秘密:蜂鸟的翅膀可以变形。不像大多数鸟类,蜂鸟的翅膀有一个旋转的关节连接到它的肩膀,整个翅膀关节几乎是直的和不活动的。当其他鸟类向前飞行时,它们拍打翅膀产生升力和推力,使它们能够上升并向前飞行。除了这种能力,蜂鸟还可以向后旋转翅膀,产生向下的力量和向后的推力。蜂鸟通过前后交替拍打翅膀,向上和向下的力量抵消了向前和向后的力量,这样蜂鸟就可以在花朵旁边飞行很长一段时间,同时吃花蜜,这是其他鸟类所没有的。
蜂鸟在空中飞行时,身体保持垂直,翅膀水平摆动,呈8字形。当翅膀向后摆动时,它的身体会短暂地倾斜。蜂鸟在没有任何推力的情况下就能在栖木上起飞,并通过全速拍打翅膀来产生上升的动力。它的身体很轻,不需要太多动能就能加速。此外,蜂鸟虽然飞得很快,但它可以在空中突然停一下,然后轻轻地落在地上,就像羽毛在地上漂浮一样。蜂鸟的翅膀一秒钟能拍动70次,甚至在求爱时能将节奏提高到每秒200次。
通过解剖死去的蜂鸟,科学家们发现蜂鸟的胸部肌肉纤维也与其他鸟类的非常不同。蜂鸟的胸部肌肉都是红色的,这保证了它在飞行过程中有足够的血液和氧气进入肌肉,使它的翅膀扇动得很快,不会很快疲劳。
蜂鸟的视力比人类敏锐得多。它可以从很远的地方看到物体,它可以分辨人类无法分辨的光谱,甚至可以看到紫外线。蜂鸟特别喜欢红色的花。蜂鸟的听力也比人类发达。它能听到人类听不到的高频声音,能分辨出音质上的细微差别,这是人类经常做不到的。蜂鸟的爪子太小了,它们不能走路。它们只能作为抓取栖木的工具。因此,即使只走了5厘米,也需要依靠飞行来完成。
过多的食物摄入量蜂鸟呼吸和心跳非常快,体温很高。蜂鸟每10分钟吃一次,它们吃的花蜜比它们一天的体重还要多。但是花蜜的主要成分是糖,所以蜂鸟单独吃花蜜是不够的。为了增加肌肉力量,它需要补充蛋白质,尤其是女喂她的小鸡,它还需要补充脂肪和氨基酸等营养物质,几乎缺席的花蜜,所以蜂鸟必须每天打猎相当数量的昆虫来维持生存。
蜂鸟的喙很长,呈锥形。非常适合插在花筒中央吸花蜜。蜂鸟一秒钟能舔13次。人们经常看到蜂鸟用半透明的舌头快速地舔花。蜂鸟有惊人的记忆力。他们甚至还记得几年前他们在看什么。当它飞到花中觅食时,偶尔会把花粉带到附近的花中,这在受精和授粉中起着作用。
根据鸟喙的大小和长度,鸟类捕捉空中飞虫的主要方式有两种。一些大嘴鸟,如夜鹰和蛙嘴鹰,会张开嘴,让昆虫直接飞进它们的嘴里,最后把它们吞进它们的袋子里。相反,喙较窄的鸟类,如捕蝇器,用喙直接在空中啄食昆虫,就像用镊子在空中啄食昆虫一样。
从喙的结构和形状来看,蜂鸟应该采取后一种捕食方式。然而,一些专家发现,蜂鸟不仅在捕食时像夜鹰,而且它那看似笨拙、针状的喙可以越来越宽,在捕捉昆虫时也更加灵活。
为了弄清蜂鸟是如何捕捉昆虫的,科学家们使用了一种每秒可捕捉500张照片的高速照相机,来拍摄蜂鸟捕食果蝇的过程。由于扫描速度很慢,人们可以清楚地看到蜂鸟比果蝇更早出现的细节。科学家发现蜂鸟用下颚而不是上颚来捕捉昆虫。更让人吃惊的是,当鸟张开长嘴捕捉昆虫时,它的下喙突然向下弯到中间的一点,使它的嘴又宽又大,这样它就能很容易地把昆虫吞进嘴里。
蜂鸟的上喙和下喙就像人类的下颚。上下喙骨上覆盖着一层主要由角蛋白组成的组织。与大多数脊椎动物不同,许多鸟类的上颌在嘴后部有关节,因此当嘴张开时,鸟喙可以向上弯曲。有些鸟的下颚有关节,但大多数鸟没有,所以它们的喙是僵硬和不活动的。通过转动下颚,鸟嘴张开,人类的嘴也张开。蜂鸟的骨骼结构属于后者,没有什么特别之处。但是为什么蜂鸟在捕食的时候会把它的下喙张得那么大呢?换句话说,它是怎样张大嘴巴的?经过多年的研究,秘密终于揭晓:当蜂鸟的下喙非常大时,它可以像薄塑料板一样弯曲和扭曲。骨头弯曲吗?这听起来有点奇怪,但它确实存在于自然界。弯曲的骨头很少见,但也不是没有。例如,蝙蝠的翼骨可以弯曲,啄木鸟的舌骨可以弯曲。鸟的喙通常有很多功能,比如蜂鸟的喙,长而尖,这对它从花筒中吸取花蜜非常有帮助;同时,它的下喙可以变形,使它的嘴可以非常大,以便捕捉飞行的昆虫。蜂鸟的舌头上有凹槽,可以用来捕捉空中的昆虫,也可以用来捕捉树叶和蛛网上的蜘蛛和昆虫。蜂鸟的这些功能是自然选择的结果。
雄鸟炫耀蜂鸟通过视觉展示进行交流。雄性有时会抬起五颜六色的脖子,从左到右摇头,同时尖叫。雌性和鸟类通常站在树枝上,尾部的羽毛张开,露出白色的斑点。有时一只蜂鸟在另一只异性恋鸟的前面快速穿梭飞行,前后飞行。在穿梭模式下飞行时,它经常会张开脖子和尾巴互相展示。
雄鸟的尾巴是鸟类中最独特的。它只有四根羽毛,其中两根是尖刺,两边都有长长的羽毛,顶部长着一小撮羽毛。它看起来像一个小风扇。当繁殖季节到来时,雄性会摆动它们的长尾羽,互相缠绕。同时,两侧的羽毛也会跳舞,发出咔哒的声音,就像求爱的舞蹈,这是吸引雌性交配的一种独特方式。
俯冲式炫耀活动只有雄鸟会做。当雄鸟俯冲到一个关键位置时,它常常会通过翅膀上的羽毛和声带发出各种嗡嗡声、鸟鸣声或噼啪声。雄鸟俯冲时的轨迹呈U字形,上冲时常常飞得非常高。
雄鸟的穿梭舞是求爱仪式的一部分。当一只雄性找到一只愿意与它交配的雌性时,它会飞得离雌性非常近,并在她面前做一个弧线飞行。一只黑颚蜂鸟在灌木丛中像这样飞向一只站在树枝上的雌蜂鸟,飞得很快,距离雌蜂鸟只有12厘米。雌鸟看起来有点害怕,盯着它看。头在前后伸展。最后,雌鸟倾尾,雄鸟站在其上完成交配动作。通常情况下,雄性会聚集成一大群,一起唱歌来吸引雌性进入交配区。
捍卫领土雄性和雌性都有自己的领地。它们经常躺在花丛中,一旦发现有外敌入侵,它们会毫不犹豫地立即起飞,将入侵者赶走。保卫领土的战斗往往是激烈的。蜂鸟打架时经常使身体膨胀。在决斗中,蜂鸟用喙和爪子作为武器,伴随着响亮的叫声。当两只蜂鸟在食物上发生激烈的冲突时,经常会发生这样的情况:一只蜂鸟从空中俯冲下来,攻击栖息在灌木丛中的另一只蜂鸟。栖息在树上的蜂鸟挺胸,展开翅膀,摆出一副敌人的模样。当另一边离自己只有一两米远时,它就会迅速拍动翅膀,飞向空中。在中国,我们曾激烈地竞争过。它们用翅膀互相拍打,用长长的喙互相刺痛,然后把它们绑在一起,开始在空中旋转,最后慢慢地落在地上。战场上的战斗进行得非常激烈,你根本看不到他们的体型。你只能看到一团模糊的蓝黑相间的东西在旋转,它们的翼梢把地面搅成尘土。最后,失败者被迫松开嘴飞走,而胜利者占据了喂食的地方。
蜂鸟在战斗中很少受伤,最多只失去几根羽毛。因为本能告诉它,不要让宝贵的喙受到伤害,否则它可能会为它而死。
蜂鸟的叫声复杂多变,从低沉的咕噜声到响亮的尖叫,都能很好地掌握。除了吸引异性,蜂鸟的叫声也被用来吓阻违规者。例如,蜂鸟会发出爆发性的尖叫,这通常是雄性发出的警告性叫声,目的是建立和保卫自己的领地,就像人类呼喊着阻止他人入侵自己的领地一样。
长途迁移大多数蜂鸟都有迁徙的习惯。迁徙距离最远的是红棕色蜂鸟
红棕色蜂鸟和红喉蜂鸟,它们甚至可以飞到3000公里以外的栖息地。
红喉蜂鸟红喉蜂鸟,生长在美国威斯康星州,每年秋天飞到数千公里外的墨西哥过冬,明年春天回来。蜂鸟在迁徙前会吃很多食物,以便为长途飞行储存足够的脂肪能量。红喉蜂鸟首先迁徙到佛罗里达半岛,然后在海上的许多岛屿,最后到墨西哥。其他蜂鸟沿着德克萨斯州的海岸线飞行。尽管缺乏足够的证据,许多专家坚持认为许多红喉蜂鸟直接飞越墨西哥湾飞到墨西哥,并在第二年春天沿同一路线返回。
在没有尾风和逆风的情况下,红喉蜂鸟可以以每小时43公里的速度飞行。这意味着它们必须飞行18个半小时才能飞越墨西哥湾。没有人确切知道它们从威斯康辛州飞往墨西哥过冬的距离。
科学家真正感兴趣的是,蜂鸟在飞了这么远的距离后,如何在即将到来的春天找到回家的路。科学家们曾经发现一种红喉蜂鸟,它经常在一个固定的地方觅食,并发现这种蜂鸟在第二年春天准确地飞回来。
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