从空气动力学上蜜蜂的翅膀太小不能飞行,那么蜜蜂到底是怎么飞的?

2018-04-16 18:01:19 编辑:Cls 龙8国际

  蜂蜜是我们生活中最常见的一种生物,有花丛的地方就有蜜蜂,按照蜂蜜的身体比例和它腹部的小翅膀,是不能支撑起它的整个身体的,那么它是如何飞行的呢?蜜蜂的飞行之谜在科学之谜的第一位,跟小编一起来看看蜜蜂的飞行之谜解析。

  科学解析蜜蜂的飞行之谜

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  蜜蜂是大自然中必不可少的一种生物,说起蜜蜂恐怕没有人不知道是什么吧,在日常生活中我们经常可以看到,哪里有花哪里就会有蜜蜂。但有一个困扰科学家多年的问题,那就是蜜蜂的飞行之谜。从蜜蜂的体重比例和它的翼展上来看,空气中的动力很难支撑它们飞行。蜜蜂是如何飞行的?这一直是一个令人迷惑不解的问题。

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  然而,更加令人大惑不解的是,科学家惊奇地发现,如果你用飞机这类飞行工具飞行时所遵循的传统空气动力学塬理来看的话,蜜蜂根本就不能在天上飞。可是,这些小小的蜜蜂却是飞行能手。那么,它们为何能全盘否定空气动力学所遵循的经典法则呢?为此,科学家利用机器人模型,再结合慢动作录像,希望能解开蜜蜂的飞行之谜的奥秘。此研究成果发表在近日出版的《美国国家科学院学报》上。

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  按照传统空气动力学塬理,蜜蜂是不能飞行的。它们可以像流星一样在你眼前划过,可像直升机一样在花朵上盘旋,在你要拍打它们时,它们就一下消失得无影无踪了。 按科学的方法来说,昆虫飞行是20世纪的一大谜团,至今仍令人大惑不解。有研究表明昆虫是通过勐烈地拍打它们的翅膀来飞行的,可这种力量太小没有应用到飞机上。

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  1934年,科学家安托万·马根来和安德烈·桑来古进行蜜蜂的飞行研究。他们应用数学分析和已知的飞行塬理来计算蜜蜂的飞行,得出结论是“蜜蜂飞行是不可能的”。自那以后,蜜蜂成了不遵守空气动力学塬理的典型。尽管蜜蜂的飞行之谜成了冰山之巅,但长久以来,研究人员都尽力搞清楚所有昆虫的飞行,从极小的果蝇到样子邪恶的蜻蜓。

  特殊运动能力

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  这是因为昆虫飞行与人类飞行的技能有很大不同,后者的物理学塬理不能解释前者的飞行。因为像大黄蜂、蜻蜓、果蝇和其它飞行的昆虫体积都很小,必须用显微镜才能看清它们的飞行动作和难以置信的自然力和不可忽视的作用,高速录像机帮助科学家捕捉到了蜜蜂翅膀拍打的幅度和次数。

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  为揭开蜜蜂的飞行之谜,发现蜜蜂腹部的变形运动机理,阎绍泽团队用高速摄影机观察蜜蜂在飞行及在受到约束时如何弯曲它们的腹部,研究发现蜜蜂能操控它们的腹部形状,其腹部具备高频伸缩和向腹部内侧大角度弯曲的特殊运动能力。

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  阎绍泽介绍,采用扫描电镜和同步辐射相衬CT技术在亚微米尺度上观察分析蜜蜂背腹板的连接结构,发现了蜜蜂节间褶的超微结构形式,这种超微结构在蜜蜂腹部实现高频伸缩和向腹部内侧的大角度弯曲上发挥了主要作用。

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  阎绍泽团队还发现,蜜蜂吸食花蜜时,其腹部进行高频的“唿吸”运动,配合口器吸食动作,提高了饮食效率。这种节间褶的特殊构型使得蜜蜂腹部具有高度机动的伸缩能力和弯曲变形能力,将对设计高机动性和特殊变形需求的空间几何变体结构,如空天变体飞行器结构提供重要的参考价值,以上是对蜜蜂的飞行之谜全部解析,你了解了吗?

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