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據(jù)英國(guó)廣播公司《科學(xué)焦點(diǎn)雜志》網(wǎng)站10月10日?qǐng)?bào)道,三個(gè)主要因素限制了有翼昆蟲(chóng)能夠達(dá)到的高度:空氣密度、氣溫和供氧量。這三個(gè)因素都與一個(gè)事實(shí)有關(guān):海拔越高,地球引力越弱,從而使空氣分子得以擴(kuò)散。給定體積的空氣中含有的分子越少,空氣就越“稀薄”,或者說(shuō)密度越低。
空氣密度越低,昆蟲(chóng)飛行就越困難,因?yàn)榕c翅膀發(fā)生作用力的分子變少了。和人類(lèi)一樣,昆蟲(chóng)生存也需要氧氣,但6千米以上高度的氧氣水平不到海平面氧氣水平的50%,昆蟲(chóng)難以持續(xù)扇翅。
最后,分子減少意味著分子碰撞產(chǎn)生的熱量減少。氣溫隨著海拔的變化發(fā)生復(fù)雜變化,有些大氣層比其他大氣層更溫暖,但從海平面到10千米左右的高度,氣溫穩(wěn)步下降至零下50攝氏度以下。
報(bào)道說(shuō),盡管存在這些困難,但一些昆蟲(chóng)已經(jīng)進(jìn)化出可以在高海拔飛行的策略。2014年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),生活在海平面3.25千米以上的高山大黃蜂在海拔較高的地方使用不同的飛行力學(xué)方法,以更寬的弧度扇動(dòng)翅膀,從而在稀薄的空氣中保持飛行。
在實(shí)驗(yàn)室里,高山大黃蜂甚至可以在模擬海拔9千米處(比珠峰更高)空氣密度和氧氣水平的室內(nèi)飛行。而事實(shí)上,在如此高的海拔,低溫會(huì)讓蜜蜂的肌肉停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
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