大黄蜂进入“经济模式”负重时

时间:2020-04-01 18:51 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

大黄蜂进入“经济模式”负重时

大黄蜂的任务是定期运送与自身重量相当的花蜜,它们在往返蜂巢时必须明智地使用自己的能量。为了更好地了解这些微型动力升降机的性能,加州大学戴维斯分校的科学家们在飞行中使用高速摄像机对它们进行了观察,发现它们在搬运特别重的货物时可以进入一种“经济模式”。

研究报告的撰写者苏珊?加格里亚迪说:“它们可以携带自己体重的60%、70%或80%在空中飞行,这对我们来说光是四处走动就够重的了。”“我们很好奇它们是怎么做到的,以及它们需要花多少钱把食物和补给品运回蜂巢。”

为了做到这一点,Gagliar和她的同事们进行了一项实验,旨在测量飞行中的大黄蜂的能量消耗。这意味着把它们放置在空无一物的雪球里,在它们身上接上可调节的电线来模拟不同的有效载荷,测量昆虫产生的二氧化碳来计算它们的能量消耗。

Gagliardi说:“它们主要燃烧糖,所以你可以直接知道它们飞行时消耗了多少糖。”

通过高速摄像机的使用,研究小组发现蜜蜂在较重的负荷下以几种方式调整它们的飞行方式。不出所料,它们的反应是增加拍动的频率和划水的幅度,也就是翅膀拍动的距离,以产生更多的升力,并处理额外的重量。

但是,科学家们没有预料到的是一种略微不同的飞行方式,这种方式使他们能够在负重情况下以更少的能量飞行。目前还不清楚蜜蜂究竟是如何达到这种“经济模式”的飞行形式的,尽管研究人员怀疑这可能涉及到在两次飞行之间扭转翅膀的不同方式。

合著者Stacey Combes说:“飞机载重量越大,飞行就越经济,这在能量学上没有任何意义。”

他们所知道的是,蜜蜂对何时进入这种节能模式是有选择性的。当昆虫休息好或携带更轻的东西时,它们会增加拍打翅膀的频率,这可能是为了提高性能,比如增加稳定性。然而,当它们承受更重的负荷时,就会进入这种神秘的经济模式,似乎能够以很小的幅度增加甚至减少拍打翅膀的频率来承载额外的重量。

“当我刚开始研究这个领域时,人们倾向于把它们看作小机器,我们认为它们在负重为零的情况下会朝一个方向扇动翅膀,在负重为50%的情况下会朝另一个方向扇动翅膀,而每只蜜蜂每次都是这样做的,”库姆斯说。“这让我们意识到,这是一种行为,他们选择做什么。即使是同一只蜜蜂在不同的日子也会选择一种新的方式来振翅。”

大黄蜂驮着很重的东西

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