快速游泳的甲虫表现出纤细、更流线型的身体形状,以减少湍流


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快速游泳的甲虫表现出纤细、更流线型的身体形状,以减少湍流


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与大多数水鸟相比 , 一些鸟的飞行效率更高 , 它们具有大而高展弦比的翅膀 , 可以在寻找潜水目标时有效地游荡 。 当试图离开水面时 , 这种大翅膀的缺点就出现了 , 在那里拍动的行程长度受到限制 。 波涛汹涌的海面上的塘鹅通常必须等待水平静下来才能起飞 。 为了弥补它们在地面上有限的扑动功率 , 这些鸟儿在迎风起飞的同时将它们的翅膀高高举起以产生初始升力 , 并使用动态翱翔飞行技术 , 利用被表面波偏转的气流获得高度 。

俯冲潜水行为不仅限于塘鹅和鲣鸟 , 而且在许多其他鸟类科中也表现出不那么引人注目的程度 , 例如翠鸟、鹈鹕和一些海鸥 。 这些鸟不会跳得那么深 , 而且海鸥更多地依赖于来自它们的翅膀觅食 。 特别是海鸥几乎同样在家中在空气或水中移动 。 这些鸟通过在两种介质中拍打来游泳 , 同时动态地调整它们的翅膀形态以适应它们的环境 。

飞行有利于较大的机翼区域 , 而较小、较短的机翼可以更好地实现水下扑动 , 并且为了最大限度地提高它们的效率 , 海雀会在游泳时将它们的机翼变形为高度后掠、低展弦比的配置 。 采用较小的机翼在水下拍打的结果是增加了机翼载荷 。 高翼载荷阻碍了鸟类的机动性和起飞性能 , 迫使它们以更高的速率拍打并以高速飞行 。 其他鸟类 , 如鸬鹚、鸊鷉、鸭子和潜鸟 , 它们会折叠翅膀 , 用脚推动 。

鸬鹚是一些最有能力的脚踏式潜水员 , 并被广泛研究 。 这些鸟类骨骼和肌肉结构的适应使它们的特定浮力约为其他飞行海鸟的一半 , 鸬鹚能够通过游泳到大于50m的深度来实现中性浮力 , 此时它们羽毛中的空气和肺被水压充分压缩 。 在它们仍然具有正浮力的深度 , 鸬鹚使用间歇性的“爆发和海岸”游泳模式在游泳时有效地抵消上冲 。 它们不会从飞行中俯冲 , 而是通过从水面以弧形跳跃来执行半俯冲以获得一些初始动力 。

浮力控制对潜水鸟类很重要 , 因为它们在潜水时必须携带一定量的空气 。 这适用于绝缘和呼吸 , 因为以及返回飞行时需要干燥的羽毛 。 如前所述 , 羽毛下方的滞留空气可能会通过形成润滑空气膜来短暂减少阻力 。 然而 , 羽毛的存在总体上可能会在稳定的水下游泳中构成阻力惩罚用于隔热和高效飞行的能力 。 虽然在鸬鹚中最为明显 , 但追求潜水的飞鸟在某种程度上进化出的防水羽毛都比它们的非水生飞鸟少 , 而且这些鸟中的许多必须在尝试长途飞行之前在陆地上晾干翅膀 。

许多昆虫能够在水下游泳 , 有些昆虫还保留了翅膀 , 仍然可以在空中飞行 。 在水下 , 潜水甲虫用它们的腿踢 , 空气被困在它们的翅膀下面呼吸 。 如果没有鸟类柔软、可压缩的空气保持结构 , 被困的空气会迫使它们不断向下游来抵抗浮力 。 在数千种已知的潜水甲虫中 , 存在着广泛的形态 。 这些差异可能与水对其栖息地的相对覆盖率以及水的流速有关 。

【快速游泳的甲虫表现出纤细、更流线型的身体形状,以减少湍流】快速游泳的甲虫表现出纤细、更流线型的身体形状 , 以及具有较少突起的外骨骼 , 以减少湍流 。 蜻蜓可以说是自然界中最有能力的飞行者之一 , 它们在水下产卵并将直接潜入水面 , 但成年人无法游泳 , 而是依靠沿着水下材料爬行 。 在水下 , 它们的机翼微结构捕获的呼吸空气使它们能够一次保持在水下数小时 , 但要离开水 , 它们很难将它们的机翼从表面张力中释放出来 , 并且必须在进一步飞行之前花一段时间干燥 。

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