为啥鸟儿总爱撞飞机,讨论鸟类行为

by admin on 2019年5月3日

(真陆行鸟/译)圣诞节前夕,一架载有近150名乘客的美国西南航空公司飞机,在遭遇鸟类撞击后,被迫紧急降落。当一大块金属冲向我们那些带羽毛的朋友时,它们为什么不躲开呢?

除了制作模型和零件,3D打印机还可以有很多其他有趣的用途。最近,一组研究人员就利用3D打印机制作了“人造鸟蛋”,并把它用在了鸟类研究上。

永利皇宫官网 1美国西南航空公司出事客机。图片来源:abcnews.go.com

几十年来,研究者们一直尝试利用石膏、木材及其它材料来手工制作“人造鸟蛋”,并把这些假鸟蛋用在鸟类“巢寄生”现象的研究上。所谓“巢寄生”现象,就是作为寄主的鸟类不搭建自己的巢来孵仔,而是通常将蛋(寄生卵)产在作为宿主的其他鸟类的巢中,由宿主代其孵化和育雏。在一些鸟类之间,这种寄生关系引发了进化“军备竞赛”——宿主识别寄生卵的能力逐渐提升,它们能通过其大小、形状、颜色、花纹等识别并拒绝寄生的鸟蛋;同时,寄主鸟产的蛋也会变得与宿主鸟的蛋越来越相像。为了研究“卵拒绝”行为及“卵识别”的机制,鸟类学家一直致力于进行这样的实验——制作人造鸟蛋放入宿主鸟巢中,并观察宿主的反应。

由于这类问题很难在不造成人员伤亡的情况下进行实地研究,所以野生动物研究者决定求助于虚拟现实技术。研究者在封闭空间内,向棕头牛鹂(Molothrus
ater
)播放卡车向这些它们驶来的视频,卡车的速度从60千米/小时到360千米/小时不等。研究者发现,相对于卡车的速度,棕头牛鹂更关心自己和卡车之间的距离——当卡车距离它们只有约30米时,它们才会飞走。永利皇宫官网,研究论文于1月6日在线发表于《皇家学会学报B》(Proceedings
of the Royal Society B)。

但是,这种传统的“手工造蛋”方法有很大的局限性。用传统方法通过塑料、木材、石膏等材料制作假蛋,不但制作过程耗时,而且容易产生人为误差,使实验缺乏说服力。此外,其他研究人员也很难重复这一实验来检验它的结果。

研究者表示,这种策略可能会帮助棕头牛鹂躲避鹰一类天敌的攻击,但在躲避高速路上的汽车,或其他行驶速度超过120千米/小时的交通工具时,却是致命的。研究者指出,目前还需要更多研究来确定其他鸟类和动物是否会有相似行为,但在飞机上安装特殊的指示灯可以警告鸟类在距离较远时就开始躲避。(编辑:球藻怪)

而近期发表在开放期刊PeerJ上的一项研究却另辟蹊径,开创了利用3D打印机制造鸟蛋的新方法。为了克服传统方法的缺点,研究人员用计算机创建了褐头牛鹂(Brown-headed
Cowbird,北美的一种寄主鸟)所产鸟蛋的数字模型,并用3D打印技术将其“打印”了出来。有趣的是,这样“打印”出来的蛋是内部中空的,之后在其中灌入水或胶体,这样就能够较为精确地模仿鸟蛋的重量及热力学特性了。

文章题图:gadgetpilots.com

永利皇宫官网 23D打印鸟蛋。原视频来自:Hunter
College

研究者用米色模仿寄主褐头牛鹂蛋的颜色,并用蓝绿色模仿宿主美国知更鸟(American
robins)蛋的颜色。制造完毕后,这些3D打印的鸟蛋被放入宿主巢中,观察六天,记录宿主产生怎样的反应。结果宿主100%接受了的蓝绿色的人造鸟蛋,而米色人造蛋在79%下都遭到了拒绝。这些3D打印鸟蛋得出了与以往类型的实验结果,而且它们还有很多突出的优点:这样制造出来的鸟蛋之间相互差异不大,且其大小及形状等细节可以随心所欲地修改。此外,实验中所使用的鸟蛋数字模型还可以共享,让更多研究人员也能方便地进行重复验证。

永利皇宫官网 3放在鸟巢中的3D打印蛋。

3D打印技术已经给基础科学及医学领域带来了巨大的变化。而如今,它又走进了野生鸟类的世界。在未来,它还能有哪些意想不到的应用呢?让我们期待科学家们的脑洞吧。(编辑:窗敲雨)

参考资料:

  1. Using 3D printed eggs to examine the egg-rejection behaviour of
    wild birds

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