正文 哪一個更能飛(1 / 1)

如果我們想正確地比較各種動物的飛行本領,我們應該記住:翅膀撲擊的作用是因為有空氣的阻力才產生的;而空氣阻力的大小,如果翅膀運動的速度相同,就跟翅膀麵積的大小有關。這個麵積在動物尺寸加大的時候是跟動物長度的二次方成比例地增加的,至於它所升起的重量(它的體重)卻跟長度的三次方成比例地增加。因此翅膀上每1平方厘米上的負載隨著飛行動物尺寸的加大而增加。巨人國(《格列佛遊記》裏的)的巨鷹要在翅膀的每1平方厘米上承受等於普通鷹所承受的12倍的負載,如果它們和小人國裏承受普通鷹的負載的的鷹相比,當然是很低能的飛行動物了。

讓我們從想象當中的動物轉回到真實的動物,下麵是幾種飛行動物翅膀上每1平方厘米所承受的負載數字(括弧裏的數字是動物的體重):

昆蟲類

蜻蜓(0.9克)……0.04克

蠶蛾(2克)……0.10克

鳥類

岸燕(20克)……0.14克

鷹(260克)……0.38克

鷲(5000克)……0.63克

從上麵的數字可以看出,飛行動物越大,翅膀上每1平方厘米所承受的負載也越大。所以很明顯,鳥類身體的增大一定有一個限度,超過這個限度,鳥就不能再用翅膀把自己維持在空中。有一些極大的鳥失掉了飛行的能力,這並不是偶然的事。鳥類世界裏的這種巨人,像有一人高的食火雞、駝鳥(2.5米)或是更大的、已經滅絕的馬達加斯加地方的隆鳥(5米)就都不能飛;能飛的隻是它們的身材比較小的遠祖,後來由於練習不夠,喪失了這個本領,同時得到了增加身材的可能。

知識點

翅膀

翅膀是鳥類和昆蟲飛行的器官。昆蟲的翅膀能夠動作協調一致,進行十分有效的飛行,是強大的飛行肌和後翅之間小巧的“連鎖器”在作用。不用時可以收折在身體背麵,翅一般為三角形。鳥的翅膀上長有特殊排列的飛羽,當翅膀展開時,每根羽毛都略有旋轉能力。所以兩翅不斷上下扇動,就會產生巨大的下壓抵抗力,使鳥體快速向前飛行。蝙蝠獨特的飛行器官——翼手,是由指骨末端至肱骨、體側、後肢及尾巴之間的柔軟而堅韌的皮膜形成的。

延伸閱讀

滅絕的巨獸的命運

力學定律替動物的尺寸規定了一定的極限。如果要增加動物的絕對力量,讓它的身軀長得很大,那或者就會減低它的活動性,或者就會造成它的肌肉和骨骼的不相稱的巨大。這兩種情況都使動物在找尋食物方麵陷入不利的境地,因為隨著身軀的加大,食物的需要量增加了,同時得到食物的可能性卻減低了(因為活動性能減低了)。動物到了某種一定的大小,食物的需要量就要超過它獲取食物的能力。這就不可避免地要造成滅亡。而我們也確實看到古代的許多巨大動物一個接著一個離開了生活舞台,隻有少數留存到我們這個時代。最巨大的動物——例如巨大的爬蟲類——都是生存能力不高的。地球上遠古時代的巨大動物所以會滅亡的原因當中,上麵說的規律是最主要的一個。當然,鯨不應該包括在裏麵,因為鯨是生活在水裏的,它的體重被水對它身上的壓力所抵消了,因此上麵說的一切對它都不適用。

這裏可以提出一個問題:假如巨大的身材這樣對動物的生存不利,為什麼動物的進化不走逐漸縮小體型的方向?原因是,形狀巨大的在絕對值上究竟要比微小的更強有力,雖然相對地說是巨大的比微小的弱。讓我們回過頭看《格列佛遊記》,可以看出,雖然巨人舉手要比格列佛困難到12倍,但是他舉起的重量卻是格列佛的1728倍;把這個重量用12除,這樣就得到巨人肌肉能夠勝任的重量,這個重量還是相當於格列佛能夠勝任的144倍。可見在大小動物鬥爭當中,巨大動物要占很大的優勢。但是,這個在跟敵人鬥爭當中占便宜的巨大身軀,卻在另一方麵(在獲取食物方麵)使動物陷入不利的境地。