动物学：鸟类飞行的稳定性和不稳定性

 
本周将在《自然》杂志上发表一篇论文，揭示鸟类的飞行本质上是稳定的和不稳定的。这项研究发现与鸟类进化降低飞行稳定性并提高机动性的一般假设相矛盾。这项研究为阐明鸟类飞行的进化提供了线索，并为鸟类机动性的理论模型奠定了基础。

鸟类可以改变它们翅膀的形状来进行惊人的空中机动，但这些快速运动变化的动力学尚未完全阐明。为了进一步阐明这一点，Christina Harvey 等人对鸟类（22 种）平滑地改变翅膀形状（变形）的能力进行了研究。鸟类可以通过机翼变形来改变滚动和偏航惯性（围绕前后轴和上下轴旋转），但已发现这些变化对重心位置几乎没有影响。此外，17种鸟类能够在稳定飞行和不稳定飞行之间切换。

以前的研究表明，现代鸟类可能具有稳定飞行的能力，但由于进化，鸟类的俯仰（围绕左右轴旋转）变得不稳定，普遍认为机动性有所提高。这项研究提出了一个新的解释，即在稳定飞行的机翼形状和不稳定飞行的机翼形状之间切换的能力可能是由进化压力维持的。...该研究还为那些试图设计鸟类飞行机动性数学模型的人带来了以前缺失的知识。类似的理论现在存在于飞机上，但在这项研究详细阐明惯性特性之前，它不能应用于鸟类。

 
*本文转载自“Nature Japan Featured Highlights”。
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