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平衡大師!研究揭蝙蝠「邊飛邊飲水」不失控奧秘

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平衡大師!研究揭蝙蝠「邊飛邊飲水」不失控奧秘
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平衡大師!研究揭蝙蝠「邊飛邊飲水」不失控奧秘

2025年04月27日 14:30 最後更新:16:14

不少品種的蝙蝠都能在飛行的同時飲水,且不會失控墜落。4月23日發表的一份研究,揭開了蝙蝠這種平衡協調技巧背後的物理原理。

大多數蝙蝠都可以邊飛行邊喝水

據《紐約時報》報導,在《皇家學會界面期刊》(Journal of the Royal Society Interface)發表的這份研究報告共同作者、維吉尼亞理工大學機械工程學教授穆勒(Rolf Müller)指出,全球約140種蝙蝠中「飛行中點水」是最普遍的喝水方式。這可能是蝙蝠為避免落地、遠離掠食者而演化出的行為,畢竟水源地可能暗藏危險。部分蝙蝠在飛越水面時,直接用舌頭舔水;有的則採用「腹部沾水法」(belly-dipping)間接飲水,即先把毛皮弄濕,再舔舐上面的水。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

研究聚焦蝙蝠用舌舔水技巧

今次研究聚焦於蝙蝠用舌頭舔水的技巧。研究人員以2隻普氏蹄蝠和4隻馬鐵菊頭蝠進行實驗,利用多角度攝影機追蹤蝙蝠俯衝飲水時身體特定部位的動作。影像顯示,蝙蝠接近水面時會降低飛行速度。研究團隊推測,一方面是因為同時執行飛行和喝水兩項任務具有挑戰性,另一方面是貼近水面飛行存在物理侷限。為避免翅膀碰到水,蝙蝠會將翅膀擺動幅度減少約一半,並以更高角度振翅,以平衡頭部向下傾斜造成的阻力。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

精準控制 避免「失明」

蝙蝠貼近水面時,還能精準控制舌頭輕巧汲水入口。研究報告共同作者、康乃爾大學生物物理學家鄭晟煥(Sunghwan Jung,音譯)表示,此時精確度至關重要,以免水濺入鼻子。部分種類的蝙蝠透過回聲定位導航,會發出高頻聲音,利用聲波反彈收集環境中物體的資訊,然而有些蝙蝠是用鼻孔發聲,而非嘴巴,若鼻孔進水,就如同暫時「失明」。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

或可成開發仿生飛行機械人參考

鄭晟煥指出,這項研究最終旨在了解動物的多工機制。接下來,研究團隊將探究其他動物的多工行為,並從中獲得啟發,開發仿生飛行機械人。

最新研究報告顯示,黑猩猩不只會用叫聲與同伴聯絡,還會敲打樹木產生節奏來溝通,而且每隻猩猩有各自的節奏特色。

涉及11個野生黑猩猩族群

《美聯社》報道,維也納大學、英國聖安德魯斯大學、羅馬大學和法國法國國家科學研究中心(CNRS)認知科學研究所(ISC)等多國機構合作的這項研究,分析非洲多地11個野生黑猩猩族群,總共371段牠們穿梭叢林時,敲擊樹木板根行為。

敲打像人類音樂中節奏感

分析敲擊模式後發現,黑猩猩敲打樹木是有節奏的,每次敲打的時間點並非隨機,就像人類音樂中的節奏感。不同的亞種有不同節奏模式:「西部黑猩猩」的敲打節奏平均,「鼓點」較多,也就是節拍較快;「東部黑猩猩」的會長、短拍交替。此外,西部黑猩猩比較早就會將牠們發出的「喘吼聲」(pant-hoot) 與敲擊聲結合。

遠在1公里外也能聽到

這份9日在《當代生物學》(Current Biology) 期刊發表的研究報告指出,猩猩這種敲擊樹木產生的低頻聲,有時遠在1公里外、甚至更遠處都能聽到,科學家相信,這是一種長距離溝通方式,或許意在提醒其他猩猩,某隻猩猩正在等待或者其行進方向。

選擇有利傳播聲音樹木敲擊

聖安德魯斯大學靈長類學家霍拜特 (Catherine Hobaiter)說,「在社交層面上來說,這是一種報到」,每隻猩猩有各自的「節奏特色」,也就是打擊模式,方便辨識某種敲擊聲是由誰發出的。研究團隊成員、法國CNRS靈長類學家克洛克福德 (Catherine Crockford) 指出,黑猩猩還會選擇有利於在茂密叢林中傳播聲音的特定形狀樹根和木種敲擊。

示意圖。設計圖片

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