鸟类能飞行,再正常不过了,可你见过“飞蛇”吗?
为了更好的理解“飞蛇”,有必要先说下“鸟类飞行”和“飞机”的科学原理。
鸟类的肺部除了是海绵状,它还连接着多个气囊,独特的呼吸系统再加上流线型的身躯,可以帮助鸟类更轻松的翱翔。
当需要起飞时,鸟类会扇动翅膀,向下拍击的同时会获得向上的作用力,从而可以让鸟类平地起飞,当飞到高空时,只要张开翅膀,鸟类就可以很轻松的从空气中获得升力,这时候处于“滑翔”状态。
飞机也是同理,发动机的螺旋桨运转时,会产生向前的推力,在达到一定速度后,由于机翼的特殊构造,在伯努利原理下,飞机会获得向上的升力,大概意思是,机翼上部空气流速快,气压小,而下部气压大,从而产生由下而上的升力,拖着飞机起飞。
但是在我国云南等南方省份,却有多位网友曾经目睹过“飞蛇”,其实这种蛇叫“金花蛇”。
注:由于图片易引人不适,所以感兴趣的朋友仔细查阅。
简单了解下“金花蛇”金花蛇有5种,即金花蛇、天堂金花蛇、孪斑金花蛇、摩鹿加金花蛇和印度金花蛇。
大多数金花蛇的体色为薄荷绿,体长1米左右,长点的能到1.5米,主要分布在东南亚、南亚地区,我国集中在云南贵州、浙江、江西、溯南福建、广东、海南岛、广西。
金花蛇喜欢栖息在热带雨林的灌木丛或者缠绕在乔木上,它们可以在树林间快速转移,其中一个办法就是“飞”。
金花蛇虽然有毒性,但对人类的威胁不大,它们主要以鸟类、小型哺乳动物、蜥蜴、蛙类等为食。
金花蛇是如何飞行的?金花蛇的飞行过程可分为准备、飞行、降落三阶段。
准备阶段:金花蛇首先会爬到较高的树枝上,让自己的身躯呈“S”状,就像个弹簧一样,并且尽可能把身躯压瘪。
飞行阶段:随着纵身一跃,金花蛇的身体就会充满力量的弹射出去,并且在飞行过程中还会扭曲身躯。
降落阶段:为了更加精准的降落在目的地,金花蛇扭动身躯除了能让自己飞的更远外,还能主动调节将落地。
金花蛇飞行和空气动力学的关系从上文鸟类和飞机的起飞原理来看,首先得有一个向前的推力,金花蛇把身躯完成“S”状,就是积蓄能量的过程,你把它看做一个弹簧,你用手指使劲往下压,放开的瞬间,弹簧就会弹起来。
金花蛇也是如此,所以当它解除“S”形状的瞬间,它的身躯会获得向前推力,仅仅如此还远不够。
人类科学家通过对鸟类的研究,获得了一系列关于“空气动力学”的知识成果,物体要在空气中飞行,物体受到的重力要低于或等于空气浮力,这样才不会立刻坠落。
金花蛇获得了向前的推力,那么它在空气中的浮力是如何获得的呢?
还记得金花蛇起飞前的准备工作吗?
它会把椭圆柱的身躯尽可能压瘪,使得肋骨朝外左右拉开,让身体变得扁平呈薄片状,就像你一掌把油条给拍平了。
金花蛇薄片状的身躯在空中,能很容易获得较多的空气浮力,并且由于蛇属于脊椎动物,不论怎么压扁,它的背部肯定比腹部要凸起一些。
当金花蛇在空中高速运动时,上方气体在流过不规则的背部时,会产生气流旋涡,这些旋涡能为金花蛇提供吸力。
在飞行时,金花蛇也会不断扭动身躯,以此来获得更多浮力和吸力,并且根据2010年国外团队对金花蛇进行的飞行实验结果来看,当金花蛇身躯无扭动时,飞行距离很短且落地区域偏离原先设定区域,当金花蛇扭动身躯时,不仅飞行距离明显提高,精准度同样也是如此。
跟金花蛇有类似“飞行”能力的还有鼯鼠、飞鱼、飞蛙以及飞蜥等等,它们都在使用空气动力学原理进行短暂飞行,或者说是滑行。
为什么金花蛇会进化出“飞行”?蛇类大致可分为两个进化方向,要么身躯庞大到可以绞杀猎物,例如熟知的蟒蛇,要么毒性猛烈,即便体型小一点,也能依靠毒液来猎杀,例如竹叶青。
按理说,金花蛇完全没必要朝“飞行”方向努力,它只要逐渐演化出剧烈的毒性就足够了。
但讨论问题又不能仅从宏观角度出发,金花蛇主要生活在低纬度的密林中,周边存在大量超过10米的大树。
如果要捕猎,金花蛇需要从这棵树爬到另一棵树,非常消耗体力以及浪费时间,甚至在没有进化出“飞行”前,不排除金花蛇可能濒临灭绝,所以在生存重压下,它们进化出了“飞行”能力。
除了能提高狩猎效率外,金花蛇在遭遇天敌时,也能通过“飞行”迅速逃到其他树上。