翅膀

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    翅膀

    摘要

    翅膀,又称翼,为鸟与昆虫等动物用来飞行的器官。神话中,翅膀是飞腾的象征。昆虫的翅膀能够动作协调一致,进行十分有效的飞行,是强大的飞行肌和后翅之间小巧的“连锁器”在作用。不用时可以收折在身体背面,翅一般为三角形。鸟的翅膀上长有特殊排列的飞羽,当翅膀展开时,每根羽毛都略有旋转能力。所以两翅不断上下扇动,就会产生巨大的下压抵抗力,使鸟体快速向前飞行。蝙蝠独特的飞行器官—翼手,是由指骨末端至肱骨、体侧、后肢及尾巴之间的柔软而坚韧的皮膜形成。在科技发达的今天,许多机械物件也使用翅膀来予以飞翔,例如航天飞机、飞机等。

    翅膀 鸟类的翅膀

         翅膀鸟类的翅膀(信天翁)

    鸟类的翅膀是飞行的基本结构。翅膀外面覆盖硬羽,其特性适于飞行。翅膀的形状由羽毛决定,使鸟能够飞行。随着羽毛向下拍动,其翅膀下的空气就形成一种推动力,称为阻力。并且由于飞行羽毛羽片的大小不同,羽片两边的阻力也不同。[1]

    飞鸟的翅膀分为四种类型。起飞速度高的鸟类其翅膀为半月形,如雉类、啄木鸟和其他一些习惯于在较小飞行空间活动的鸟类。这些鸟的翅膀在羽毛之间还有一些小的空间,使它们能够减轻重量,便于快速行动。但这种翅膀不适合长时间飞行。[1]

    褐雨燕、雨燕和猛禽类的翅膀较长、较窄、较尖,正羽之间没有空隙。比较“厚实”的翅膀会向后倒转,类似于飞机的两翼,可以高速飞行。[1]

    其他两种翅膀是“滑翔”翅和“升腾”翅,外形类似,但功能不同。滑翔翅以海鸟为代表,如海鸥等,翅膀较长、较窄、较平,羽毛间没有空隙。在滑翔飞行期间,鸟不用扇动翅膀,而是随着气流滑翔,这样可以使翅膀得到休息。滑翔时,鸟会向下落得越来越低,直到必须开始振动翅膀停留在空中为止。在其他时间,滑翔翅鸟类则在热空气流上高高飞翔几个小时。[1]

    升腾翅结构以老鹰、鹤和秃鹫为代表。与滑翔翅不同的是,升腾翅羽毛间有较宽的空间,且较短,这样可以产生空气气流的变化;羽毛较宽,使鸟能承运猎物。此外,这些羽毛还有助于增加翅膀上侧空气流动的速度。当鸟将其羽毛的顶尖向上卷起的时候,可以使飞行增加力量,而不需要拍打翅膀。这样,鸟就可以利用其周围的气流来升腾,而毫不费力。升腾鸟类还有比较宽阔的飞行羽毛,这样可以大大增加翅膀的面积,可以在热空气流上更轻松地翱翔。在升腾和滑翔的时候,鸟会充分利用上升热气流上升。这些气流使鸟可以“停留”在向上升起的气流柱上。许多鸟都发现了这种上升热气流,并加以利用来维持超常的向上运动。许多鸟在上午9~10时都停留在地面,等待这种上升热气流的出现。[1]

    翅膀 昆虫的翅膀

         翅膀昆虫的翅膀(鬼脸天蛾)  

    简介

    昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的动物。飞行使昆虫在觅食、求偶、避敌和扩大分布范围等方面都比陆地动物要技高一筹,并成为昆虫纲繁荣兴旺的基础。昆虫翅膀的来源与鸟类不同,鸟类的翅膀是由前肢转变来的,而昆虫的翅膀则是由向两侧扩展成的侧背叶发展而来的。昆虫的翅膀十分灵活,不用时还可以收折在身体背面。 翅一般为三角形,为了研究方便,将每个边和角都给以一定的名称,并将翅面进行分区。[2]

     

    翅脉与脉相

    昆虫用来飞翔的翅为膜质,翅面上有纵横交错的翅脉,翅脉实际上是翅面在气管部位加厚形成的,它就像骨架一样对翅面起着支撑、加固的作用,还与飞行时翅的扭转运动有关。有的昆虫翅脉细密,如蜻蜓、蜉蝣、草蛉等。也有的翅脉稀少,如蝇类仅有几根脉。每一类昆虫都各有其独特的翅脉分布型式,叫脉相(或称脉序)。[2]

     

    翅的类型

    一般来讲,昆虫只有一对翅比较发达;主要用来担负飞行的任务。如鞘翅目、直翅目的昆虫是由后翅负责飞行的,它们的前翅发生了不同程度的骨化、加厚,可以对折起的后翅起保护作用。甲虫类的前翅骨化程度较高,看不到翅脉,形成了鞘翅;直翅目的蝗虫、螽斯、蟋蟀等昆虫前翅骨化程度较低,革质而半透明,翅脉仍明显存在,称为覆翅(复翅)。蝽类的前翅仅基半部骨化,端半部仍为膜质,称为半鞘翅。在其它一些昆虫中,前翅成为主要的飞行器官,后翅多变小或退化。双翅目昆虫(蝇、蚊等)和雄性蚧壳虫的后翅退化成很小的棍棒状构造,在飞行中其平衡作用,称为平衡棒。不少昆虫的翅仍然是膜质透明的,但翅面上有着不同的覆盖物。例如,蝶与蛾的翅面上覆盖有色彩斑斓的鳞片,故称鳞翅;石蛾的翅上生有很多毛,称为毛翅;蓟马的翅很狭小,而边缘上有很多长毛,称为缨翅。[2]

    翅膀一些昆虫的翅膀标本  

    翅的连锁

    如果后翅变小但在飞行中仍然起作用,则后翅通常以各种形式的连锁器与前翅挂在一起,行动起来成为一个整体,使飞行更为有效。这种连锁器构造很巧妙,形式多种多样,有的是弯折和小钩列形成的连锁(蜂,蚜虫),有的是靠一至数根硬鬃与前翅相连(蛾), 还有的后翅基部前缘有1个叶状突出物与前翅相连锁(蝶),或者前、后翅都有卷褶相互连锁(蝉)。[2]

     

    飞行速度

    昆虫大部分都能较远距离地飞翔,如蝗虫和粘虫成虫都是飞翔力极强的昆虫。飞蝗可成群结队飞行千里。据中国昆虫学工作者们研究,每年春夏在广东一带越冬后羽化的粘虫,可以成群飞越数千里,漂洋过海到北方去觅食。蜜蜂每小时可持续飞行10~20的公里。牛虻每小时可飞行40余公里。蚊虫为了寻找水源产卵,也可以飞行数公里。蜻蜓、螽斯和某些种天蛾也能够持续飞行数百里乃至千里而不着陆。某些昆虫除飞行距离远外,飞翔速度也很了不起,蜻蜓每秒钟飞10~20米;金龟子每秒钟飞2.2~3米;天蛾每秒钟飞5米;菜粉蝶每秒钟飞1.8~2.3米;家缎每秒钟飞2米;牛虻每秒钟飞4-14米;蜜蜂每秒钟可飞2.5~6米。因为昆虫有这样强的飞翔能力,再加上高空气流和风的影响,便给昆虫远距离飞迁提供了良好的条件。[2]

    翅膀 蝙蝠的翅膀

         蝙蝠的翅膀

    蝙蝠是唯一一类演化出真正有飞翔能力的哺乳动物,有900多种。它们中的多数还具有敏锐的听觉定向(或回声定位)系统。它们虽然没有鸟类那样的羽毛和翅膀,飞行本领也比鸟类差得多,但其前肢十分发达,上臂、前臂、掌骨、指骨都特别长,并由它们支撑起一层薄而多毛的,从指骨末端至肱骨、体侧、后肢及尾巴之间的柔软而坚韧的皮膜,形成蝙蝠独特的飞行器官—翼手。[3]

    最大的狐蝠翼展达1.5米,而基蒂氏猪鼻蝙蝠的翼展仅有15厘米。蝙蝠的颜色、皮毛质地及脸相也千差万别。蝙蝠的翼是进化过程中由前肢演化而来。除拇指外,前肢各指极度伸长,有一片飞膜从前臂、上臂向下与体侧相连直至下肢的踝部。拇指末端有爪。多数蝙蝠于两腿之间亦有一片两层的膜,由深色裸露的皮肤构成。蝙蝠的吻部似啮齿类或狐狸。外耳向前突出,通常非常大,且活动灵活。许多蝙蝠也有鼻叶,由皮肤和结缔组织构成,围绕着鼻孔或在鼻孔上方拍动。据认为鼻叶影响发声及回声定位。[3]

    蝙蝠有翅膀,看上去很像鸟类。但它们没有羽毛,也不生蛋,它们是哺乳动物。雌性产下幼仔,用乳汁哺育。某些种类的蝙蝠是飞行高手,它们能够在狭窄的地方非常敏捷地转身,蝙蝠是唯一能振翅飞翔的哺乳动物。[3]

    翅膀 民间文化

        

    古亚洲以及欧洲,有人多次尝试使用翅膀于高处坠下滑行,以便飞行。但大多数人因此而亡。有人尝试使用火药和翅膀以提供力量飞行,但因为火药调配不适而爆炸致死。[4]

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    详细的词条描述,请参考鸟类百科全书词条:翅膀