短尾蛇习性(短尾蛇的特点)
什么蛇会飞?虽然金蛇没有翅膀和四肢,但它有自己的“飞行”秘密。
00-1010金蛇是已知唯一会“飞”的蛇。这条“飞蛇”可以在树间滑行。近日,来自美国的一个科研团队成功开发出连续三维数学模型,揭示了金蛇“飞行”的两个关键因素。相关研究成果发表在《自然物理学》杂志上。
说它们会飞,其实并不准确。金花蛇只有短距离滑行的能力。比如一些金花蛇会在高高的树冠间弹跳穿梭,从一根树枝滑翔到数米外的另一根树枝。当它在半空中摆动身体时,看起来就像在飞一样。
“飞蛇”是空气动力学大师。
作为一种没有四肢的动物,这条蛇的“飞行”能力着实令人震惊。它们是如何在树冠间穿梭而不失去平衡坠落地面的?
2002年,弗吉尼亚理工大学的杰克索查(Jack Socha)在《自然》杂志上发表了一篇关于这种蛇的“飞行”能力的文章,将这种蛇及其出色的滑翔技能带入了人们的视野。
索查在这项研究中发现,在准备“起飞”时,金花蛇会爬到树枝顶端,把自己吊成“J”形,然后像弹簧一样收缩身体,准备发射。起飞后,为了尽可能“飞”得更远,它会把身体展平,宽度几乎可以是正常状态的两倍。从横截面上看,它的腹部向上弯曲,成为一个水平的“C”形。当时,索查认为这种类似飞盘的形状可以让身体下面的气压更高,这样空气可以更好地“托起”蛇的身体。
2010年,索查和研究团队专门建造了一座8米多高的塔,并在上面安装了树枝来模拟树冠。他们发现,从这个塔上跳下,金蛇可以滑行24米。他们让蛇反复往下跳,用四个摄像头捕捉蛇滑翔时的动作。
通过这些图像,研究人员3D打印了一个滑行的扁平金蛇模型,并将其放入水槽中,通过水流研究其水动力特性。,他们还联系了华盛顿大学的航空工程师,在计算机中对蛇模型进行空气动力学模拟。,他们发现空气的“吸力”似乎在金蛇的滑翔过程中发挥了重要作用当金蛇的身体变得扁平时,蛇身上的方块变成了一个小漩涡,这里的低气压将蛇“吸”了起来。
或者扭转来帮助保持平衡。
,关于金蛇的滑翔能力还有一个谜为什么它们在滑翔时会摆动身体?
在最近发表于《自然物理学》的研究中,研究人员以天堂金花蛇为研究对象,在蛇的背部放置了一系列红外反射标记。这样,蛇身体在滑翔过程中的所有动作都可以通过动作捕捉技术恢复。
研究小组选择了一个剧院作为实验场地,并树立了一棵“人造树”。这棵树的树枝是橡树,上面有假叶子和藤蔓。——这是蛇滑翔的起点。在随后的9天里,研究人员一直让蛇从树上跳下来,并使用由24个摄像头组成的动作捕捉系统,实时记录蛇身上标记的位置。
在这些数据的帮助下,研究人员最终得到了一个“解剖学上精确”的金蛇三维模型。结合惯性和空气动力学的影响,他们在电脑上模拟了金蛇有无摇摆的滑翔能力。他们发现金蛇可以不摆动地滑行很长一段距离,在滑行过程中很容易翻滚或者摔倒。加入摇摆动作后,金蛇模型可以稳定滑行很长一段距离。
,在另一篇文章中,伦敦大学学院的吉姆安德伍德(Jim Underwood)认为,不能简单粗暴地认为金蛇的摆动只是为了滑翔的稳定性,完全排除这种摆动只是它们正常运动习惯的可能性。“两种观点可能都是对的”。
虽然原问题无法完美回答,但这项研究仍然为改进相关蛇形机器人的设计提供了很大的帮助。研究人员在论文中提出,该研究可为受飞蛇启发设计蛇形机器人提供运动模板和理论依据,有助于简化现有的同类机器人。(张尔奇)
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