蝙蝠以最節(jié)能的飛行速度移動(dòng) 以獲得最大射程

空氣遷移是棲息地之間最快的季節(jié)性運(yùn)動(dòng)，但也是最耗能的方式。由萊布尼茨動(dòng)物園和野生動(dòng)物研究所(萊布尼茨-IZW)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究調(diào)查了遷徙蝙蝠的能量需求和速度。通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)確定不同飛行速度的精確能量需求，通過(guò)野外研究記錄遷徙蝙蝠的實(shí)際行進(jìn)速度?？茖W(xué)家證明，蝙蝠以最大范圍的速度行進(jìn)，這使它們能夠以最少的能量長(zhǎng)距離飛行。研究人員如何跟蹤這種巡航控制發(fā)表在《實(shí)驗(yàn)生物學(xué)雜志》上。

對(duì)于許多分類群，尤其是蝙蝠，科學(xué)家們?nèi)匀蝗狈?duì)遷徙所需能量的清晰理解。萊布尼茨-IZW大學(xué)的薩拉特羅歇爾和克里斯蒂安沃格特領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一項(xiàng)雄心勃勃的實(shí)驗(yàn)研究，以在這個(gè)問(wèn)題上取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。本研究的第一部分是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，結(jié)合呼吸測(cè)量室的測(cè)量。這個(gè)房間可以讓科學(xué)家精確追蹤蝙蝠呼吸空氣中的二氧化碳濃度，并計(jì)算飛行過(guò)程中的代謝率。通過(guò)在風(fēng)洞中以不同速度飛行一分鐘前后直接重復(fù)這些測(cè)量，科學(xué)家記錄了與空氣速度相關(guān)的飛行代謝率，然后計(jì)算出具有最佳能量與距離比的飛行速度。研究的第二部分是在拉脫維亞波羅的海沿岸的移民走廊進(jìn)行的?？茖W(xué)家利用遷徙中的納特修斯蝙蝠的回聲定位叫聲，確定了這些蝙蝠的飛行路線，使它們能夠測(cè)量實(shí)際的遷徙速度?！拔覀兊难芯孔C實(shí)，觀察到的飛行速度與飛行蝙蝠可以用最少的能量覆蓋最大距離達(dá)到最佳飛行速度的預(yù)期是一致的，”Troxell和Voigt總結(jié)道。這個(gè)速度大約是每秒7.5米，相當(dāng)于每小時(shí)27公里(16英里)?？茖W(xué)家已經(jīng)確定了這些蝙蝠的飛行路線，使它們能夠測(cè)量實(shí)際的遷徙速度?！拔覀兊难芯孔C實(shí)，觀察到的飛行速度與飛行蝙蝠可以用最少的能量覆蓋最大距離達(dá)到最佳飛行速度的預(yù)期是一致的，”Troxell和Voigt總結(jié)道。這個(gè)速度大約是每秒7.5米，相當(dāng)于每小時(shí)27公里(16英里)?？茖W(xué)家已經(jīng)確定了這些蝙蝠的飛行路線，使它們能夠測(cè)量實(shí)際的遷徙速度?！拔覀兊难芯孔C實(shí)，觀察到的飛行速度與飛行蝙蝠可以用最少的能量覆蓋最大距離達(dá)到最佳飛行速度的預(yù)期是一致的，”Troxell和Voigt總結(jié)道。這個(gè)速度大約是每秒7.5米，相當(dāng)于每小時(shí)27公里(16英里)。

實(shí)地研究還有助于比較遷徙蝙蝠的飛行速度和蝙蝠覓食昆明昆蟲(chóng)的速度。覓食的蝙蝠以比風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中確定的最有效速度低得多的速度飛行。“在沙丘森林中覓食時(shí)，蝙蝠突然轉(zhuǎn)向捕捉昆蟲(chóng)，”特羅歇爾解釋道?！斑@些緊急轉(zhuǎn)彎需要較慢的飛行速度，在預(yù)計(jì)到這種轉(zhuǎn)彎時(shí)，整體速度可能會(huì)降低?！毕惹霸诓惶M窄的棲息地進(jìn)行的研究表明，平均覓食速度更接近計(jì)算出的理想速度。

飛行速度和飛行能量消耗的數(shù)據(jù)使得估計(jì)跨遷徙的小蝙蝠的能量需求成為可能?！叭欢?，重要的是要認(rèn)識(shí)到，我們對(duì)蝙蝠遷徙行為的理解還處于初級(jí)階段，”Voigt解釋道。從歐洲東北2000公里到法國(guó)西部或南部的冬眠地點(diǎn)推斷出納特休修斯蝙蝠所需的能量，估計(jì)總能量需求接近300千焦。當(dāng)直線飛行時(shí)，這段漫長(zhǎng)的旅程至少需要12天才能完成。目前還不清楚每一次夜間飛行的確切路線、飛行時(shí)間和距離，需要更詳細(xì)的調(diào)查。

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