在黑科技层出不穷的时代,无人机似乎已经不是什么高端设备了。随便在网上搜一个知名品牌的新款产品,一个巴掌大、300克重的小玩意儿,能在空中飞行15分钟…… 这个性能,也许对于人类来说是一定成本下相当不错的成绩了。然而说起高性能的飞行,我们可能不得不承认,大自然有着更好的解决方案,甚至能——以7厘米长、4克重的身躯,不间断飞行20小时,跨过宽度接近1000公里的墨西哥湾。
这就是今天物种日历的主角红喉北蜂鸟(ruby-throated hummingbird, Archilochus colubris),是雨燕目蜂鸟科的普通一员。蜂鸟科是雨燕目下最大的一个类群,包括300多种蜂鸟,其中体型最小的只有5厘米长,全部生活在美洲大陆上,大部分分布在拉丁美洲。繁殖期的红喉北蜂鸟分布在美国东部,是美国境内分布最广的蜂鸟种类。
红喉北蜂鸟拥有着蜂鸟的典型个头:体长不超过9厘米,翼展在8到11厘米之间,体重平均3.6克。成年个体背侧以金属光泽的绿色为主,兼有黑色,腹部灰白。它们得名于雌雄个体间最显著的外表差异:成年雄性有着艳丽的红宝石色喉部。这种红宝石色是典型的结构色,来自于羽毛内部细小结构对光线的折射。
红喉北蜂鸟的飞行技能恐怕更加梦幻:悬停在空中取食花蜜、倒飞等等对它们来说都不在话下。作为美国东部唯一的蜂鸟种类,明明可以靠脸吃饭的它们,每年冬天还会进行长达3000公里的迁徙,到中美洲地区越冬;开春再飞回美国东部地区繁殖。在迁徙过程中,不少红喉北蜂鸟会选择跨过墨西哥湾,从墨西哥的尤卡坦半岛一口气飞行20个小时到达美国东南沿海。
红喉北蜂鸟的飞行走的是精准路线,在风洞的涡流中依然可以保持头部的悬停状态。它们的视觉系统足够强大,可以捕捉到视野内物体极微小的相对运动,来判断自己是否需要调整姿态以保持位置不变。而神经学的分析表明,蜂鸟大脑中接收视网膜运动信号的细胞群可以对各个方向的运动作出响应,指导身体作出相应动作,而其他鸟类只偏重于向前方运动的信号响应。
红喉北蜂鸟的代谢恐怕才是特技飞行背后最惊人的环境适应特性。大部分蜂鸟的主食是简单粗暴高糖分的花蜜,辅以捕食昆虫来补充蛋白质等营养和抚育幼鸟。在非繁殖季的白天,蜂鸟基本只有访花吸蜜和蹲着消化两个状态,吃进肚里的花蜜几分钟后就可以在肌肉里燃烧供能。为此,哪怕在静止状态,红喉北蜂鸟依然有着每分钟1260次的心率和250个呼吸循环。飞行时,蜂鸟肌肉中的氧气消耗率可以达到人类运动员水平的十倍以上。
外表美丽热情的它们,其实习惯独来独往的自由生活。由于一时饿着就有性命之虞,红喉北蜂鸟领地性很强,会攻击到自家地盘蹭花蜜的其他蜂鸟。在繁殖季,雄鸟也会先占据一块领地,然后表演特技飞行撩妹,撩到手办完事就去找下一个机会,只留下雌鸟做窝产卵抚养孩子。但可能占地繁殖耗能太大,雄性红喉北蜂鸟寿命很难超过五年,而雌鸟可以活到七岁。
红喉北蜂鸟为飞行造就的娇小身材也有弊端,就是会被很多物种捕食。
从敏捷的隼到爬行类,甚至大型的螳螂都可能把它们当作盘中餐——除了靠极高的闪避天赋逃生之外,红喉北蜂鸟并没有任何还手的能力。红喉北蜂鸟是一个健康无危的物种。在北美的夏天,很多人家会在院子里挂上一个装满糖水、专门为蜂鸟设计的取食器。今天的文章没有悲伤的濒危消息或是沉重的保护故事,也算是这些小精灵的幸运吧。毕竟,自然演化出的这样身怀绝技的生灵,理应在地球上有自己的一席之地。