? 同性男男gay片在线观看播放,特级aaaaaaaaa毛片免费视频

亚洲 a v无 码免 费 成 人 a v,性欧美videofree高清精品,新国产三级在线观看播放,少妇人妻偷人精品一区二区,天干天干天啪啪夜爽爽av

蜂鳥演化簡(jiǎn)史

2022/05/26
導(dǎo)讀
一次開創(chuàng)性的基因變異，為蜂鳥打開了新世界的大門。


在鳥類演化的漫漫歷史長(zhǎng)河中，誕生了許多神奇的物種。在新大陸美洲，就生活著這樣一類特殊的鳥類，它們放棄了翱翔天際的肆意狂舞，轉(zhuǎn)而與蜜蜂蝴蝶為伍，終日混跡于花叢之中，懸停采蜜，傳遞花粉。

由于生活習(xí)性與飛行方式與蜜蜂如此相似，我們形象地稱之為——蜂鳥。

蜂鳥是美洲特有的鳥類，舊大陸各個(gè)洲和澳洲均沒有分布。

它們大多精致小巧，羽毛色彩斑斕，閃耀著金屬光澤，它們主要以花蜜為食，采蜜的同時(shí)為植物授粉。

我們熟悉的很多原產(chǎn)美洲的植物都是通過蜂鳥傳粉。


安氏蜂鳥與向日葵


綠隱蜂鳥與百香果的花


燕尾刀翅蜂鳥與菠蘿的花


然而在兩千萬年前，故事并不是如此。


  • 起源


2004年，鳥類學(xué)家在歐洲發(fā)現(xiàn)蜂鳥祖先的化石，推翻了此前人們的認(rèn)知。也為解開蜂鳥身世的謎團(tuán)提供了重要線索。

鳥類學(xué)家推測(cè)，蜂鳥起源于約4000萬年前的歐亞大陸，和看上去八竿子打不著的雨燕居然是近親。這多少有點(diǎn)匪夷所思。


歐洲蜂鳥想象圖


雨燕羽色低調(diào)，以灰褐色為主，生活方式主要是在天空高速飛行，追逐飛蟲。

而蜂鳥羽色華麗，多姿多彩，生活方式主要是懸停采花蜜。

二者無論外形還是生活習(xí)性看上去都相距甚遠(yuǎn)。


雨燕


鳥類學(xué)家推測(cè)，在4000多萬前的歐亞大陸，蜂鳥先祖從雨燕分化，形成獨(dú)立的新物種，隨后一路向東，通過白令海峽到達(dá)美洲大陸。

2000萬年前，蜂鳥的先祖到達(dá)南美洲，在這里蜂鳥的先祖迎來了重大的歷史性機(jī)遇。南美洲板塊與太平洋板塊持續(xù)碰撞，從而使得南美洲板塊西側(cè)發(fā)生強(qiáng)烈的抬升隆起，這一過程大約始于中生代后期，一直持續(xù)至今，在蜂鳥到達(dá)南美的這2000萬年里，安第斯山脈加速隆升，最終形成南北延伸近9000千米，東西寬度約為300千米，平均海拔超過3600米的巨大山脈。

安第斯造山運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造了許多相互隔離不同海拔的地理單元，為物種的分化提供了豐富多樣的地理?xiàng)l件。如今，40%的蜂鳥物種生活在安第斯山區(qū)。



  • 變異


生物學(xué)上的味道主要有“酸甜苦咸鮮”五種，其中，甜味是非常重要的一種，它是糖的味道，而糖類是生命主要的能量來源。

然而自然界中很多生物并不能嘗到甜味，因?yàn)樗鼈內(nèi)鄙僖环N能夠與糖結(jié)合的受體——T1R2，鳥類便是其中之一，鳥類的先祖很早就丟掉了編碼T1R2的基因。

當(dāng)然，基因可以遺傳，也可以變異。

在美洲，蜂鳥意外地找到了另一把鑰匙——T1R1。T1R1原本是感受鮮味物質(zhì)氨基酸的受體，而蜂鳥編碼這一受體的基因發(fā)生了變異，神奇的是，變異后的T1R1也能夠識(shí)別糖。

蜂鳥這才發(fā)現(xiàn)花蜜原來可以當(dāng)飯吃，然而花蜜對(duì)蜂鳥來說是鮮味，并不是甜的。吃蟲和吃花蜜對(duì)它們來說味道都一樣。



從此，蜂鳥逐漸轉(zhuǎn)變了食性，從捕食昆蟲變成了與昆蟲搶食。

反正就是欺負(fù)蟲子。

這次變異對(duì)于蜂鳥家族來說是開創(chuàng)性的。其重要意義不亞于人類開始直立行走。

采食花蜜這個(gè)鳥類生態(tài)位在當(dāng)時(shí)的南美洲是一片藍(lán)海，蜂鳥完全沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，以霸鹟為代表的南美土著鳥類至今沒有解鎖花蜜的打開方式，依然以昆蟲為主食。

從此，蜂鳥打開了新世界的大門，廣袤的亞馬遜雨林，高聳的安第斯山脈，廣闊天地大有可為。


  • 協(xié)同演化


雖然找到了花蜜的正確打開方式，蜂鳥的先祖很快又面臨一個(gè)新的問題：腿太短！

 


雨燕為了適應(yīng)高速滑翔的空中生活，雙腿極度退化，短得幾乎站不穩(wěn)。

后果是，它們落地后無法行走，也難以起飛；不能在樹枝上停歇，只能掛在崖壁上休息。

既然和雨燕是一家的，蜂鳥也是小短腿，這對(duì)于采取花蜜來說是個(gè)巨大的劣勢(shì)。

南美的大部分植物并沒有為它們準(zhǔn)備好理想的停歇位置。


和蜂鳥相比，太陽(yáng)鳥簡(jiǎn)直是大長(zhǎng)腿


既然先天不足，那就只能后天開掛了。

最終，蜂鳥成功破圈，向蜜蜂的方向演化，開發(fā)出懸停飛行這種只有昆蟲才掌握的“黑科技”。

為了支持懸停吸蜜，蜂鳥對(duì)自己的身體進(jìn)行了一系列“魔改”，全面都突破了鳥類的生理極限。


高頻振翅，半空懸停

 

首先是翅膀結(jié)構(gòu)的精簡(jiǎn)化，砍掉了很多不那么重要的部分，整個(gè)翅膀看起來如同堅(jiān)硬的螺旋槳葉片，顯得短小精悍。

 

肩關(guān)節(jié)靈活度大幅提升，翅膀活動(dòng)的范圍達(dá)到極端的位置，使得翅膀能夠以“8”字形軌跡高速扇動(dòng)。


驅(qū)動(dòng)翅膀的胸肌異常發(fā)達(dá)，猶如一臺(tái)動(dòng)力強(qiáng)勁的超級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)。


經(jīng)過科學(xué)家估算，這個(gè)胸肌重量超過體重的30%，最高能達(dá)40%。



為適應(yīng)翅膀的高速扇動(dòng)，蜂鳥的新陳代謝在所有動(dòng)物中是最快的，它們的血流循環(huán)迅速，氧的需要量相當(dāng)大。在這一切背后是一顆強(qiáng)大的心臟，它們的心臟每秒鐘跳動(dòng)20次，超過人類10倍，堪稱鳥界戰(zhàn)斗機(jī)。

如此獨(dú)特的身體構(gòu)造，讓蜂鳥獲得了高超的飛行技巧，除了懸停，它們還能夠在飛行中隨意變向，甚至倒退著往后飛，在鳥界獨(dú)樹一幟。


倒退著飛


據(jù)科學(xué)家統(tǒng)計(jì)，蜂鳥懸飛的振翅頻率平均可達(dá)驚人的每秒80次。這是一種非常耗能的飛行方式。

為了維持懸停，蜂鳥需要大量的花蜜作為能量。一只蜂鳥每天需要訪問上千朵花才能維持基本生存，平均每10分鐘就必須進(jìn)食一次，如果吸不到花蜜，很快就會(huì)餓死。

它們每天消耗花蜜的總量相當(dāng)于自身重量。如果我們?nèi)祟愐舶催@個(gè)比例進(jìn)餐的話。四舍五入一下，每天得吃上千頓飯。

在蜂鳥的小到可以忽略不計(jì)的腦子里，保存著一幅巨大的地圖。

在地圖上標(biāo)注了上千朵花的地理坐標(biāo)，什么時(shí)候開花，什么時(shí)候提供花蜜，提供多少花蜜，它都記得住。

這就相當(dāng)于我們?nèi)嗣刻烊ド锨Ъ也蛷d吃飯，還能清楚記得住每家餐廳的位置，什么時(shí)候營(yíng)業(yè)，上的什么菜。

表面上看起來是蜂鳥從植物那里得到了食物，實(shí)際上是被植物俘獲的“打工鳥”。小小的蜂鳥猶如高速運(yùn)轉(zhuǎn)的微型馬達(dá)，不是在忙于采蜜，就是在飛往下一朵花的路上，終日奔波。完全成了一臺(tái)不知疲倦的傳粉機(jī)器。

植物為了提升傳粉的精準(zhǔn)性，會(huì)主動(dòng)選擇傳粉者，它們巧妙地改造花朵的形狀，篩選出喙形匹配度最高的蜂鳥。

目前，美洲共有7000多種植物依靠蜂鳥傳粉。



  • 九大家族


在“基因變異，地理隔離，協(xié)同進(jìn)化”三大因素聯(lián)合作用下，蜂鳥的演化速度仿佛按下了快進(jìn)鍵。

物種多樣性呈現(xiàn)爆炸式的增長(zhǎng)。在2千萬年的時(shí)間里，蜂鳥科的總數(shù)增長(zhǎng)到驚人的360多種，分為九大演化分支。



綠茶家族：共18個(gè)屬67種，該分支許多成員愛好裝飾自己，有的羽冠很招搖。


棕冠蜂鳥


有愛裝飾尾巴的紫長(zhǎng)尾蜂鳥


寶石家族：7個(gè)屬18種生活在中美洲山區(qū)，其代表為領(lǐng)地性非常強(qiáng)的紫喉寶石蜂鳥，積極捍衛(wèi)領(lǐng)地里面的花蜜。


紫喉寶石


鉆石家族：共14屬53種，其代表為分布在高海拔的山蜂鳥，生活在3500到5200米的安第斯山脈高山之上。


紫巾山蜂鳥，棲息在菊科植物龍菊木之上


刀嘴蜂鳥，唯一喙長(zhǎng)超過身長(zhǎng)的鳥類，適配紅花曼陀羅長(zhǎng)長(zhǎng)的花冠


翡翠家族：共36屬111種，這個(gè)分支大部分成員像翡翠一樣綠的發(fā)亮。


銅頭麗蜂鳥


當(dāng)然也有特立獨(dú)行的，比如這個(gè)白頭的，顏色最為特別。


白頂蜂鳥


芒果家族：共12個(gè)屬29種。其中包括頭上長(zhǎng)犄角的角蜂鳥。它也會(huì)像蜂虎一樣從停棲的位置飛出，在空中捕食昆蟲。


角蜂鳥


尾巴是芒果色的金喉紅頂蜂鳥，cosplay夢(mèng)露


隱士家族：共12個(gè)屬29種，該分支位于演化樹的早期分支，羽毛顏色以灰褐色為主，保留了蜂鳥科最原始的特征；該族成員大多與蝎尾蕉科的植物關(guān)系密切，喙長(zhǎng)而彎曲。


綠隱蜂鳥


蜜蜂家族：共16屬37種，名稱來自吸蜜蜂鳥，它的體長(zhǎng)只有5cm，大約是麻雀的三分之一，是最小的鳥類，也是最小的恐龍。


吸蜜蜂鳥

 

該族成員有部分能夠適應(yīng)高緯度寒冷氣候，最北可達(dá)阿拉斯加，長(zhǎng)途遷徙的候鳥型蜂鳥大多出自這個(gè)分支，它們一般從北美洲飛往中美洲過冬，有的路線跨越大海。



擅長(zhǎng)變臉的安氏蜂鳥也在這個(gè)家族。



巨蜂鳥：這個(gè)分支最小，就只有巨蜂鳥這一種鳥，體長(zhǎng)23cm，是蜂鳥家族的巨無霸，已經(jīng)接近八哥的長(zhǎng)度。

體型巨大化并不是蜂鳥演化的主流方向，懸停的飛行模式耗能隨著體重增加指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。



懸飛的時(shí)候每秒振翅只有15次，遠(yuǎn)低于一般蜂鳥的80次，體型達(dá)到懸停的極限。巨蜂鳥基本上已經(jīng)是蜂鳥類群演化的極限。有時(shí)候它們不得不采用祖?zhèn)鞯幕枘Ｊ?，從它的身上可以清楚地看到蜂鳥先祖有著雨燕的影子。


最大與最小的蜂鳥


鳥類學(xué)家經(jīng)過研究推測(cè)，蜂鳥的演化當(dāng)前仍然在加速，在未來的幾百萬年時(shí)間內(nèi)，物種的數(shù)量還將翻倍。


  • 參考文獻(xiàn)

1. Clark, C. J.; Dudley, R. (2009). "Flight costs of long, sexually selected tails in hummingbirds". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 
2. 
Ridgely RS, Greenfield PG (2001). The Birds of Ecuador, Field Guide (1 ed.). Cornell University Press. 
3. Jump up to:a b c 
Suarez, R. K. (1992). "Hummingbird flight: Sustaining the highest mass-specific metabolic rates among vertebrates". Experientia. 
4.  
"Hummingbirds". Nationalzoo.si.edu. Archived from the original on 2012-07-
5. Vi
gors, Nicholas Aylward (1825). "Observations on the natural affinities that connect the orders and families of birds". Transactions of the Linnean Society of London. 

6. Bock, Walter J. (1994). History and Nomenclature of Avian Family-Group Names. Bulletin of the American Museum of Natural History. Vol. Number 222. New York: American Museum of Natural History. 


制版｜小圭月


??版權(quán)聲明：本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公號(hào)「天樞之羽」，略有修訂。

歡迎關(guān)注我們，投稿、授權(quán)等請(qǐng)聯(lián)系

saixiansheng@zhishifenzi.com


參與討論
0 條評(píng)論
評(píng)論
暫無評(píng)論內(nèi)容
《賽先生》微信公眾號(hào)創(chuàng)刊于2014年7月，創(chuàng)始人為饒毅、魯白、謝宇三位學(xué)者，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)由知名科學(xué)家創(chuàng)辦并擔(dān)任主編的科學(xué)傳播新媒體平臺(tái)，共同致力于讓科學(xué)文化在中國(guó)本土扎根。
訂閱Newsletter

我們會(huì)定期將電子期刊發(fā)送到您的郵箱

GO