沙漠里的“海绵爸爸”:带水飞行,回家喂娃|全球简讯
许多鸟的羽毛非常擅长排水,保持羽毛的干燥,但是,沙鸡不一样,它们的羽毛擅长吸水、蓄水。
一只沙鸡正在用羽毛吸水|3 Minutes Nature
纳马夸沙鸡(Pterocles namaqua)生活在沙漠地区,平时主要以地上的种子为食。为了躲避捕食者,它们生活在距离水坑30多千米远的地方。水源很远,也很危险,需要喝水的时候,沙鸡就成群结队一起飞向水坑。
(资料图)
沙鸡的雏鸟是早成雏,待身上绒毛干了之后就能离开巢穴,可以自己觅食,但是它们还不会飞,因此雏鸟如何喝水就成了一个大问题。
晚成雏:出生时眼睛睁不开,身上的毛没长全,完全依赖父母的照顾。
早成雏:出生时眼睛能睁开,身上覆盖好绒毛,很快就能自己走路。
|WikiHow
许多小动物都是由妈妈喂奶水,但在沙鸡的世界,则是由爸爸的肚子来喂水。
和同伴们一起去喝水的时候,雄性沙鸡还会把肚子浸泡在水里,上下扑通扑通,让腹部羽毛吸水,然后再带着“一肚子的水”大老远地迅速飞回家。
雄性沙鸡先自己迅速喝水,再用腹部的羽毛吸水,
然后带着水飞半个小时回家|3 Minutes Nature
回到家后,它们会挺起肚子,站得笔直,露出湿哒哒的腹部羽毛。雏鸟们见状立刻迎上来,抬起小脑袋喝爸爸羽毛上的水。
雏鸟正在喝爸爸带回来的水|3 Minutes Nature
雄性沙鸡是目前已知的唯一一种能够这样蓄水的鸟。
浸水前|参考资料[1]
浸水后|参考资料[1]
沙鸡羽毛的结构
雄性沙鸡的肚子之所以这么能装水,关键在于腹部的羽毛结构。
沙鸡腹部的羽毛有特殊的结构|参考资料[1]
一般来说,鸟类羽毛的中间是一根羽轴,羽轴的两边有许多羽枝,每根羽枝上又有细小的羽小枝。
一般的羽毛结构 |Wikimedia Commons
但是,沙鸡的羽毛结构有点不一样。沙鸡的羽毛可以先大致分为内侧区域和外侧区域。
沙鸡羽毛的外侧和内侧区域|参考资料[1]
在羽毛的内侧区域,羽小枝靠近根部的部分像是一个个螺旋盘绕线圈,然后是直线延伸。而在羽毛的外侧区域,羽小枝并没有螺旋小圈圈的结构,都是直的。
羽小枝靠里的部分螺旋盘绕|参考资料[1]
另外,大多数鸟类的羽毛还会有的小小的凹槽、钩子,让相邻的羽毛可以钩在一起。但是,沙鸡的羽毛并没有这些凹槽和钩子。
除了研究沙鸡羽毛的结构,约翰霍普金斯大学和麻省理工学院的研究团队还在实验中模拟沙鸡羽毛浸水的过程。
观察羽毛样本浸水、离水的变化|参考资料[1]
先吸水,再关水
干燥的羽毛先浸入水中,然后拉出来,接着再浸入水中……就像沙鸡在水坑中上下扑通那样。
“当你做这种工作的时候,你甚至不能呼吸,不然的话你会把它吹走,”参与该研究的约翰霍普金斯大学土木与系统工程系助理教授约亨·穆勒(Jochen Mueller)说道。
(上)羽毛离开水;
(下)羽毛浸入水中 | 参考资料[1]
研究发现,在吸水过程中,沙鸡羽毛不同部位的不同硬度起到了关键性作用。
当羽毛浸水的时候,沙鸡羽毛的羽小枝的小圈圈就会解开、伸展。原本螺旋盘绕的部分解开后会旋转,角度会垂直于羽片。
羽枝保持不变,而羽小枝垂直于羽片,两者之间就形成了一个类似泪滴状的结构,在毛细作用和表面张力的作用下,水就被保存起来了。
玻璃毛细管越窄,管内水柱越高。
毛巾吸水,树根向树梢输水等现象都是因为毛细作用 |ausetute
(上)干燥的羽毛;(下)湿润的羽毛
内侧区域的羽小枝的尖端因为毛细作用而聚拢
| 参考资料[1]
最开始,羽毛外侧区域的大多数羽小枝还是直的,呈管状特征。而在内部吸水的同时,羽毛外侧的羽小枝就会弯曲,像是形成了一个小盖子,把水关在羽毛内部。
羽毛离水的时候,
外侧区域的羽小枝就会向内弯曲,把水“关”起来
| 参考资料[1]
沙鸡肚子能装多少水,不仅取决于羽毛结构,也和浸泡的时间有关。之前的研究指出,大多数雄性沙鸡泡水的时间不会超过5分钟。据估计,一只成年雄性沙鸡的羽毛可以容纳大约25毫升的水,重量约占自身体重的15%。
嗷嗷待哺的雏鸟奔向“海绵爸爸”| Grassland
雌性沙鸡很少去“打水”喂娃。在之前的数百个案例观察中,研究人员只看到6次雌性沙鸡在浸湿自己的羽毛。研究也发现,雄性羽毛的蓄水能力明显高于雌性。
雌性沙鸡和雏鸟|Bernard DUPONT
其实,早在1896年,英国鸟类学家E. G. B. Meade-Waldo就首次表示他观察到了沙鸡的这个“超能力”,但是当时没有人相信他。
直到71年后,另外两位鸟类学家才在研究中对沙鸡的这个独特行为进行详细报道,证实了这是真的。而直到现在,借助扫描电子显微镜、显微CT和3D摄像等技术,我们才得以清楚地展现沙鸡羽毛的微观结构。
沙鸡羽毛干燥的时候,羽小枝是卷起来的
|参考资料[1]
如果可以复制沙鸡羽毛蓄水的过程,我们或许能创造出新的吸水材料,带来一系列比较实用的应用。例如,将类似结构的材料用于收集沙漠中的雾和露水。
此外,这项研究或许还会激发人们去研究更多鸟类羽毛的微观结构,从而发现解锁动物身上更多不可思议的超能力。
撰文 |Cloud
审校 |Ziv
参考资料:
[1] Mueller, J., & Gibson, L. J. (2023). Structure and mechanics of water-holding feathers of Namaqua sandgrouse (Pterocles namaqua). J. R. Soc. Interface, 20(201), 20220878. doi: 10.1098/rsif.2022.0878
[2] "Magnificent" feathers reveal nature-inspired method to hold and store liquids. (2023, June 20). Retrieved from https://new.nsf.gov/news/magnificent-feathers-reveal-nature-inspired-method?sf177868807=1
[3] Scientists uncover the amazing way sandgrouse hold water in their feathers. (2023, June 20). Retrieved from https://news.mit.edu/2023/scientists-uncover-sandgrouse-hold-water-feathers-0411
[4] How an African bird might inspire a better water bottle. (2023, April 12). Retrieved from https://hub.jhu.edu/2023/04/12/sandgrouse-feathers-closeup
[5] University, J. H. (2023, April 11). How an African Bird Might Inspire a Better Water Bottle. Youtube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=Eowc33FoU5I
[6] Cade, T. J., & Maclean, G. L. (1967). Transport of Water by Adult Sandgrouse to Their Young on JSTOR. Condor, 69(4), 323–343. Retrieved from https://www.jstor.org/stable/1366197
[7] GrrlScientist. (2023). This African Bird’s Superpower May Inspire A Better Water Bottle. Forbes. Retrieved from https://www.forbes.com/sites/grrlscientist/2023/04/14/this-african-birds-superpower-may-inspire-a-better-water-bottle/?sh=add871569a08
关键词:
- 沙漠里的“海绵爸爸”:带水飞行,回家喂娃|全球简讯(2023-06-28 01:44:33)
- 陕西延长石油富县电厂项目2号机组首次并网一次成功 焦点热讯(2023-06-28 02:02:27)
- “索尼探梦科普万里行”为高原学子启迪科学梦想-世界观点(2023-06-28 01:57:26)
- 《2023中国卫浴空间智能美学趋势》发布,中国卫浴空间迎来新一轮变革(2023-06-28 01:42:59)
- 世界视点!全民比“舞”,燃爆珠晖!“凤舞潇湘·健康未来”2023广场舞大赛圆满落幕(2023-06-28 01:52:37)
- 海南出台常态化监管机制 整治海鲜市场消费欺诈行为(2023-06-28 01:52:33)
- vivo X90s宣布搭载天玑9200+芯片组(2023-06-28 02:01:16)
- 长安启源A07官图曝光,采用全新设计语言,提供增程和纯电动力-热点在线(2023-06-28 01:52:27)
- 【全球播资讯】《最终幻想16》用户评分跌至6.8分 448人给了差评(2023-06-28 01:48:02)
- 亚洲首届,这场霹雳舞洲际赛事即将隆重开场,已开票(2023-06-28 01:48:07)
- 全球实时:第二十届北京国际消化疾病论坛召开(2023-06-28 01:46:00)
- 中国信通院:5月国内市场手机出货量2603.7万部 同比增长25.2%(2023-06-28 01:49:59)
- 环球关注:汉朝刑制改革的主要内容及其意义_汉朝公明是谁是否汉朝有此人(2023-06-28 01:46:42)
- 32家圆通网点许庄重誓言 坚决打赢“护航亚运”安保攻坚战 当前热点(2023-06-28 01:45:53)
- OPPO K11系列证件照公布:经典圆环三摄+直角立边(2023-06-28 01:56:24)
- 中消协发布“618”消费维权舆情分析报告 大麦网票务问题等被点名(2023-06-28 01:50:58)
- 美国华平投资集团与安宏国际资本公司收购Baxter Pharmaceutical Solutions LLC等两家公司股权案_世界播报(2023-06-28 01:58:52)
- 新动态:全球首台16兆瓦海上风机首支叶片吊装完成(2023-06-28 01:45:29)
- 中消协:“6·18”期间消费维权负面信息集中在网络购物、演出票务等|速看(2023-06-28 01:37:33)
- 2023会计中级报名深圳|全球实时(2023-06-28 01:36:37)
- 当前简讯:金通灵最新公告:因涉嫌信披违法违规收到立案告知书(2023-06-28 01:45:02)
- 房玲等:多家房企面临退市,保壳自救成效如何?|世界速看料(2023-06-28 01:40:08)
- 152.63万!中国石油自主开发的第二个高含硫气田首战告捷(2023-06-28 01:34:13)
- 东安县花桥镇开展防范和处置非法集资宣传活动|世界观察(2023-06-28 01:47:58)
- 端午假期,永州文旅市场“热度”攀升(2023-06-28 01:45:48)
- 2023税务师《涉税服务实务》肖晴初老师阶段小结免费试听|视点(2023-06-28 01:32:56)
- 全球短讯!wps如何删除一整页 wps删除多余页面方法 wps如何删除一整个页面(2023-06-28 01:51:58)
- 资讯推荐:加拿大将对“泰坦”号内爆事故展开调查(2023-06-28 01:52:43)
- 瑞银证券:端午节假期国内游人次全面恢复 出境游加速回温_天天消息(2023-06-28 01:33:58)
- 消灭这五种“病菌” 天天快讯(2023-06-28 01:52:45)
-
环球关注:汉朝刑制改革的主要内容及其意义
1、龚铭是汉朝孔子的后裔。2、龚铭生于公元前,卒于前,是孔子的后裔,
-
32家圆通网点许庄重誓言 坚决打赢“护航亚
“牢记嘱托、担当使命,全力以赴、决战决胜,平安寄递、奉献亚运,以最
-
OPPO K11系列证件照公布:经典圆环三摄+直
OPPOK11系列证件照公布:经典圆环三摄+直角立边
-
中消协发布“618”消费维权舆情分析报告
人民网北京6月27日电(记者孙红丽)27日,中消协发布2023年“618”消费
-
美国华平投资集团与安宏国际资本公司收购Ba
公示期:2023年6月27日至2023年7月6日联系邮箱:jyzjz@samr gov cn附件
-
新动态:全球首台16兆瓦海上风机首支叶片吊
央视网消息:今天(6月27日)上午,全球首台16兆瓦海上风机的第一支
-
中消协:“6·18”期间消费维权负面信息集
近日,中国消费者协会发布《2023年“618”消费维权舆情分析报告》。主
-
2023会计中级报名深圳|全球实时
2023会计中级报名深圳由会计职称考试栏目提供,查找更多考试报名资讯、
-
当前简讯:金通灵最新公告:因涉嫌信披违法
金通灵公告因公司涉嫌信息披露违法违规中国证监会决定对公司立案截至20
-
房玲等:多家房企面临退市,保壳自救成效如
作者房玲克而瑞研究中心企业研究总监 洪宇桁克而瑞研究中心研究员
- 滚动
- 综合
- 房产