Bio-Aerial Locomotion 2011

nietoperze są jedynymi ssakami, które osiągnęły napędzane, trzepoczące loty. Chociaż nietoperze latają, ich anatomia jest bliżej spokrewniona z ludźmi niż z ptakami. Aby móc zrozumieć, jak nietoperze latają, musimy najpierw rozważyć anatomię ich skrzydeł.

skrzydła nietoperzy są silnie przegubowe, z ponad dwoma tuzinami niezależnych połączeń i pokrywającą je cienką elastyczną membraną. Ich skrzydła są podobne w budowie do ludzkiej ręki i ręki, jak pokazano na zdjęciu.

kości dłoni i czterech palców są znacznie wydłużone, lekkie i smukłe, aby zapewnić wsparcie i manipulować błoną skrzydłową, która jest nazywana patagium. Druga cyfra, proksymalne części trzeciej cyfry i dactylopatagium medius tworzą krawędź wiodącą wiatru, która jest zwykle sztywna, podczas gdy trzeci palec tworzy końcówkę skrzydła. Jeśli chodzi o końcową krawędź skrzydła, nie jest on obsługiwany. To ustawienie skrzydeł służy jako rodzaj cienkiego płata lotniczego z bardzo wysokim pochyleniem, pozwalając nietoperzowi latać dobrze w warunkach niskiej prędkości i wysokiego podnoszenia.

tak więc patagium, które może wytrzymać tylko obciążenia rozciągające, składa się z dwóch cienkich warstw skóry o wysokiej gęstości nerwów, ścięgien i naczyń krwionośnych. Elastyczne włókna wewnątrz patagium zwiększają elastyczność i mogą magazynować energię. Ciekawostką na temat patagium jest to, że jest wolne od futra i naukowcy uważają, że ta adaptacja ma ułatwić przepływ powietrza.

lot nietoperza jest uważany za jedną z najbardziej złożonych form poruszania się, polegającą na wzajemnym oddziaływaniu silnie połączonego szkieletu skrzydła i niezwykle elastycznej błony. Nietoperze mają unikalne mięśnie w patagium, klatce piersiowej i plecach do zasilania skrzydła podczas lotu.

aby dokładnie śledzić położenie i kształt kości w całym skoku skrzydła, naukowcy umieścili odblaskowe znaczniki na stawach, wzdłuż kości i w kluczowych punktach błony skrzydłowej.

w przeciwieństwie do ptaków i owadów, które mogą składać i obracać skrzydła podczas lotu, nietoperze mają o wiele więcej opcji. Ich elastyczna skóra może wychwytywać powietrze i generować podnoszenie lub zmniejszać opór na wiele różnych sposobów. Podczas prostego lotu skrzydło jest przeważnie wydłużone dla Skoku w dół, ale Powierzchnia skrzydła krzywi się znacznie bardziej niż robi to ptak-dając nietoperzom większy skok przy mniejszej energii. Podczas skoku w górę nietoperze składają skrzydła znacznie bliżej ciała niż inne zwierzęta latające, potencjalnie zmniejszając opór, jakiego doświadczają. Niezwykła elastyczność skrzydła pozwala również zwierzętom wykonywać 180-stopniowe obroty w odległości mniejszej niż połowa rozpiętości skrzydeł. Ta elastyczność może być fundamentalna dla lotu chiroptean, umożliwiając zwiększenie generacji podnoszenia wraz z redukcją masy ciała. Podczas trzepotania skrzydła pchają się w powietrze wiosłując kijem w powietrzu. Ruch do przodu jest generowany, ponieważ zwierzę zmienia kąt, pod którym skrzydła przechodzą przez powietrze, i kształt jego skrzydeł, na pociągnięciach w górę iw dół. W ten sposób skrzydło jest szerokie w stosunku do powietrza przy skoku w dół, ale przechylone, aby prześlizgnąć się przez nie z minimalnym oporem przy skoku w górę.

z przeprowadzonych obserwacji wynika, że aerodynamika uderzeń nietoperza jest zupełnie inna niż u ptaków i owadów. Podczas skoku w dół wir, który generuje znacznie więcej podnoszenia w locie Skrzydłowym, ściśle śledzi końcówkę skrzydła zwierzęcia. W skoku w górę wir wydaje się być całkowicie wyrzucony z innego miejsca, być może ze stawu nadgarstkowego zwierzęcia.

ten niezwykły wzór najprawdopodobniej wynika z ogromnej elastyczności i artykulacji skrzydeł nietoperza, ale wydaje się również przyczyniać do znacznych oszczędności energii, którą zwierzę zużywa.

podczas eksperymentów przeprowadzonych w celu rozszyfrowania mechanizmu lotu nietoperzy naukowcy zauważyli również wyraźne różnice między nietoperzami a ptakami. Zamiast piór wystających do tyłu z lekkich, zespolonych kości ręki i dłoni,nietoperze mają elastyczne, sprężyste membrany, które rozciągają się między specjalnie wydłużonymi, smukłymi kośćmi dłoni. Ponadto kości nietoperza i błona skrzydłowa zmieniają kształt z każdym uderzeniem skrzydła, zginając się w odpowiedzi na siły równowagi stosowane przez mięśnie i siły konkurujące ze sobą dzięki ruchowi powietrza wokół nich.
ponadto, w przeciwieństwie do skrzydełek ptaków, membrana skrzydeł nietoperzy musi być utrzymywana pod napięciem, w przeciwnym razie będzie klapać bez użycia siły. W związku z tym istnieją ograniczenia co do tego, ile skrzydła można złożyć podczas lotu. W końcu, podczas udaru w górę, ptaki pióro ich skrzydła, ale nietoperze muszą zrobić coś innego i ostatecznie opracowali skręcania ścieżki skrzydła, który zwiększa podnoszenie podczas udaru w górę.

wreszcie, jedną z ważnych kwestii dotyczących skrzydeł nietoperzy jest to, że nie są one przeznaczone do startu i aby wystartować, muszą spaść z wysokiego miejsca. Ta cecha skrzydeł nietoperzy może być powodem, dla którego nietoperze śpią do góry nogami. Aby móc spać do góry nogami przez cały dzień bez użycia dodatkowej energii, nietoperze opracowały mechanizm zaciskowy w tylnych pazurach, który opiera się na grawitacji.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Previous post PostgreSQL List Users
Next post 75 najbardziej kolorowych ryb