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[动物] 鸟儿水上疾行,只为赢取芳心


  两只北美鹓鷉在水面上跳起了被称为“疾风步”的求偶之舞。


  摄影:PAUL SOUDERS, CORBIS


  撰文:Jane J. Lee


  如果你觉得约会就够困难的了,那么请庆幸自己不是一只䴙䴘吧。这些北美水鸟为了吸引和留住伴侣可是面临着高标准严要求:它们不分雌雄,只要不能在水上“行走”,就无法获得青睐。


  春天的交配季节,北美鸊鷉和克氏鸊鷉会跳起名为“疾风步”的求偶之舞。起舞时,它们会两两结对,在7秒钟时间里从20米长的水面上疾行而过。鸊鷉是能踏水而行的最大的脊椎动物,但在此之前没人真正目睹过它们是如何做到的。


  研究人员在4月22日的《实验生物学》网络版中称,这些鸊鷉之所以能够“无视重力”,是因为它们能以每秒20下的频率用脚掌猛烈拍打水面,此外还有非同寻常的步法。


  避免下沉的秘诀


  该研究的合著者Glenna Clifton表示,大部分能在水上行走的动物其实个头都很小(例如昆虫),利用表面张力和它们长长的肢体来分散体重,防止下沉。但是,像蛇怪蜥蜴和鸊鷉这样的大型动物就不能仅仅依靠表面张力了。Clifton是马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的一名博士生。


  为了弄清楚鸊鷉是如何完成的这一壮举,Clifton在俄勒冈州的上克拉马斯湖利用高速摄像机拍下了鸊鷉的水上之舞。录像清楚拍下了这些水鸟的脚部,以追踪它们的步速和抬脚的方式,她对此进行了细致地分析。


  她发现,它们的步速在每秒14到20下之间。作为对比,最快的人类每秒只能迈4到6步。


  Clifton解释称,每只鸊鷉首先会用八字腿的方式拍打水面,这样能产生避免下沉所需垂直力的30%到50%。剩下那部分力量则来自它们脚掌在水下的推动力。


  水上之舞


  然后,鸊鷉会将脚掌以弧线方式抬离水面,并不断重复这一过程。“它就像是完全变成了一位芭蕾舞者,将腿高高抬至耳畔,”自己也是芭蕾舞者的Clifton说道。


  这位生物学家并不确定,为什么鸊鷉会从两侧抬起脚来。她认为,有可能是因为它们的脚掌在水下还有什么小动作,结果便导致了看似摇摆飘忽的步伐。


  不过,鸊鷉的技巧或许能在机器人领域得到某些有趣地应用。在洪水泛滥或者类似沼泽的环境中,能水上行走的机器人可以被用于搜寻和营救行动。


  科学家称,之前的水上行走机器人是基于蛇怪蜥蜴而设计的,但对于较重的物体而言,鸊鷉或许会是更高效的模型。


  (译者:红心之王)


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