Science 2026年10月17日 ScienceDaily 夜鹰的翅膀是一种妥协,就像自然界中的其他一切一样 科学家发现欧洲夜鹰的翅膀是迁徙和狩猎之间的妥协,因为进化并不追求完美。 0 0 分享 X / Twitter LinkedIn 复制链接 Image: ScienceDaily 对于那些曾经试图同时做好两件事的人来说,这则新闻绝对不会让他们感到意外:科学家们发现,欧洲夜鹰(Caprimulgus europaeus)并不是一台完美优化的飞行机器。这种鸟在欧洲和南部非洲之间迁徙数千英里,显然为了敏捷性而牺牲了飞行效率。令人震惊。 隆德大学的研究人员在风洞中研究了这些鸟,记录了它们在不同速度下的运动,并测量了翅膀后面的气流模式。他们发现,夜鹰宽阔的翼尖——可能有助于在慢速飞行时进行机动——在较高速度下却成了累赘,产生升力的效率较低。升力,对于那些不熟悉空气动力学的人来说,是让鸟类保持飞行的力。所以夜鹰基本上就是那种在会议上表现出色但在截止日期压力下崩溃的同事。 这些发现挑战了这样一种假设:长距离迁徙的鸟类必须拥有主要针对高效长距离飞行而优化的翅膀。“这与人们直觉上认为长距离迁徙鸟是完美优化的飞行机器的形象相悖,”隆德大学副教授克里斯托弗·约翰松说。“相反,夜鹰的翅膀似乎是多种不同需求之间的妥协。这种鸟可以在狩猎时慢速飞行和机动,但代价是在较高速度下产生升力的效率降低。”换句话说,进化就像我们其他人一样:在相互竞争的需求之间周旋,偶尔会失手。 但是等等,还有更多。研究人员还发现,夜鹰在上扑阶段——每次翅膀拍打的向上部分——继续产生推力。这很不寻常,因为这种主动上扑此前主要与蝙蝠和昆虫有关,而不是鸟类。就好像夜鹰看了蝙蝠的战术手册说:“当然,我会试试。”这一发现表明,具有非常不同进化历史的动物可能已经发展出类似的空气动力学解决方案。“有趣的是,相同类型的空气动力学解决方案似乎出现在完全不同的动物中,”约翰松说。“这表明上扑不必仅仅是翅膀拍打的被动或产生升力的部分。当翅膀不能折叠太多时,它可以主动用于产生推力。”鸟类原创性到此为止。 根据研究人员的说法,更广泛的教训是进化不会产生完美的设计——它产生的是妥协。对夜鹰来说,这意味着将跨越大陆的迁徙与低速捕猎昆虫的敏捷性结合起来。这是生物学上的瑞士军刀:在任何一件事上都不出色,但在紧要关头很有用。理解这些妥协也可能导致航空技术的改进,特别是无人机和其他使用扑翼的机器人飞机。像鸟类一样,这些机器可能面临翅膀折叠的机械限制,了解夜鹰如何在上扑阶段产生推力可以帮助工程师开发更有效的空中移动方式。因为显然,我们需要更多的无人机。 研究人员现在希望确定这种不寻常的飞行机制是否在其他鸟类和飞行动物中普遍存在,或者它是否是一种更特殊的适应。“我们现在想调查这种产生力的方式在其他鸟类和飞行动物中有多普遍,”约翰松总结道。“这可能有助于我们理解哪些空气动力学原理是夜鹰特有的,哪些更普遍。这些知识也可能激发新型扑翼飞机的开发。”所以请继续关注:夜鹰可能很快会为新一代机器鸟负责。或者至少让一些非常困惑的工程师负责。