
信息來源于@JING-AN、BirdForum、physics、Newscientist、BBC、Journal of Experimental Biology。
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這個世界上的大部分東西都讓我非常詫異,就是那種“原理雖然解釋得清楚,我聽了也大概能理解,但就是覺得非常神奇”的感覺。
比如我現在在用電腦打字,就別說電腦是怎么拼湊出來的,我能坐在這里就非常奇怪了,我是怎么看到東西的?我是怎么操控我的手指的?我怎么知道我要說什么?你能理解這種感覺嗎?
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人類的存在本身已經足夠難以理解了,居然還能實現這么多功能?然而自然界的動物們還能有很多更離譜、近乎超能力的設定,比如飛行能力。
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部分飛行能力相當出眾的鳥類是可以做到在空中懸停的,比紅隼等猛禽、部分海鳥、蜂鳥和翠鳥。基本上它們的核心目的是為了更精準、更有效地定位和捕捉食物。隨著人類的拍攝設備的進步和跟野生動物的距離越來越近的原因,鳥類懸停畫面就更經常地被人類目擊到。
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比如2026年1月26日,博主“@JING-AN”在發布了一則定位在河北省滄州市的視頻,畫面內的內容是某條國道上一只紅隼懸停于道路上方的場景。不過畫面里有個大招牌寫著“采油四廠作業三區”,據我所知,采油四廠應該是位于河北省廊坊市,其辦公地址和主要生產區域集中在廊坊市境內,不知道是定位錯誤還是咋的,無所謂啊!反正距離吧不遠,而且確實都有紅隼分布。
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視頻中的紅隼時不時撲打翅膀,保持著自己的位置,居然就在原地懸停了下來!從下方瘋狂搖曳的蘆葦就可以看出此時風力很大,但這只紅隼卻似乎毫不在意,它低頭看著下方的蘆葦叢,估計是在尋找獵物。
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這種能力當然是非常厲害的,不少網友由衷地發出了感嘆,表示這個視頻展示了極致生物工程動力學!
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但令我意外的是,大部分評論居然都在談論蜻蜓,這些網友表示蜻蜓才是世界上最完美的飛行器,可是視頻里沒有一秒出現跟蜻蜓相關的畫面,不知道為什么突然就一大群人來“斗獸”了?而且我覺得兩者的情況是不同,不能靠著印象突然進行對比。
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蜻蜓的飛行能力當然是非常重要的,但這個視頻主角是紅隼,咱們先來聊聊隼物種的飛行能力。
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澳大利亞墨爾本皇家理工大學的鳥類學家阿卜杜勒加尼·穆罕默德及其團隊花了5年的時間去觀察隼的飛行運動模式和對湍流的反應,他們正是想要了解清楚隼物種的懸停行為是如何做到的。他們給幾只隼佩戴了52個反光標記,以便拍攝它們的動作,從而創建與計算機生成圖像相同的3D模型。

最終在2024年,該團隊將研究結果發布到了《實驗生物學雜志》上。
隼在空中懸停時可以保持位置不變,即使在湍流條件下也能保持懸停穩定性!這是非常復雜的行為,需要鳥類在保持平衡的同時進行補償。
你可能想不到,它們的能力居然首先依賴高度特化的視覺!在視覺感知中,近處物體與遠處物體之間存在差異,這種運動視差效應提供了數據,使得隼能夠實時反饋其穩定性,使其能夠糾正偏離預定軌道的任何偏差。
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除了依靠視覺,它們還依靠其精密的聽覺前庭系統來幫忙保持平衡,位于內耳的前庭系統能夠感知方向和姿勢的變化,然后向大腦發送信號,幫助協調肌肉反應。這個系統經過精細調整,即使是最微小的偏離水平飛行的情況也能被檢測到,并觸發翅膀肌肉的調整。
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鳥類的翅膀形態也對其懸停能力起著至關重要的作用,隼翅膀的形狀和靈活性允許它們巧妙地伸展和收縮肘部,對角度和表面積進行細微調整,這對于控制升力和阻力至關重要。隼巧妙地伸展和收縮肘部。
懸停時,尾羽起到舵的作用,提供額外的穩定性和機動性。
通過這些技巧隼就能借助上升氣流將自己“定格”在空中。

懸停是為了狩獵,一旦鎖定獵物,它們能從懸停狀態瞬間轉入俯沖,速度據信可以超過每小時200公里!不僅如此,它還擁有完成長途遷徙的耐力,紅腳隼的數據顯示,它們能持續飛行7天,完成超過1400公里的旅程,平均時速約為32公里,最快時可達48公里。

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蜻蜓的飛行能力堪稱奇跡,論速度來說,它們的最高飛行速度可達每小時36~54公里,好像還好,但綜合飛行距離、飛行高度等數據,它們絕對是昆蟲界飛行能力最強的,沒有之一。
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飛行速度也許一般,但是它們的飛行技巧非常離譜。它們可以向上、向下、向后、向前、向左、向右飛行,當然也能懸停在空中。這都得感謝它們精妙的雙翼結構,每個翅膀都能獨立活動,使其能從各個方向飛行。
看著雖然薄薄的,但是它們的翅膀既強韌又富有彈性,可以用來破風,也可以進行彎曲,即使在最強勁的逆風中也能保持懸停。每只翅膀的前緣都有一個“翅痣”,就像一個配重,有助于在飛行中穩定翅膀。這個配重可以防止超薄的翅膀振動,從而避免影響蜻蜓快速滑翔的能力。
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此外,翅膀最強壯的部分是位于前緣的一條翅脈,它使蜻蜓能夠在飛行中劃破空氣。
設備好也得能操作。它們的翅膀基部的肌肉能精細的控制翅膀的形狀和角度,使每片翅膀都可以執行不同的動作,甚至使用不同的方式產生推力。
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《皇家學會界面雜志》上的一篇研究發現,蜻蜓倒飛的時候會像直升機一樣將身體向上傾斜,利用翅膀向后拉動,其力度與向前推進時相同,而且它們倒飛消耗的能量與向前飛行時是一樣的。
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評論區如火如荼的進行著“飛行能力戰力比拼”,而我終于是找到了比較客觀的網友的留下的評論。
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雖然我也不完全贊同這兩個網友的觀點,但我也是覺得不能簡單說隼和蜻蜓誰更厲害,兩者是反向是不同的。
隼和蜻蜓其實都是撲翼飛行生物,但它們代表了自然界飛行進化的兩個截然不同的高峰,隼重在整體控制,而蜻蜓則重在結構機制。人類科技去學習兩者的時候,從隼那邊學習的是實時、自適應的姿態控制邏輯,從蜻蜓這邊學習的是高效輕質的結構設計和獨特的運動機制。
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我上面分段講兩者的時候,其實就能看出隼的側重是如何更有效的控制自己的翅膀,蜻蜓則更像是“機制怪”,它本身翅膀上就有很多超強的設計。
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所以我就感覺兩者側重點壓根不同,不能這么簡單對比,而且它們的數據差異也很大。
寫這篇文章讓我回到了高中寫議論文時候的感覺。

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