流浪攀螈,它们没有翅膀,从百米高的树上一

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流浪攀螈(Wanderingsalamander),是一种栖息在树上的蝾螈,体型跟其他蝾螈或蜥蜴长得差不多,但它们已经进化出了一种非常适应高空坠落的行为:能够在空中滑翔,甚至可以根据自己的想法在空中机动。

这种蝾螈一直生存在世界上最高的树上——加利福尼亚海岸红杉的树冠上,能在树梢之间来回穿梭,是它们必须要学会的生存技能,但是它们没有翅膀,是怎么做到的?像飞鼯这样的动物,至少还有个宽大的“滑翔翼”,而流浪攀螈整一个光溜溜的身躯,怎么飞?

最近发表在《当代生物学》(CurrentBiology)上的一项新研究,揭示了流浪攀螈独特的空中技巧。来自坦帕南佛罗里达大学(USF)的克里斯蒂安·布朗博士(ChristianBrown)说:“当它们一跃而下,它们有非常好的机动控制能力,如果它们倒立,它们能够翻转自己,改变方向。它们在坠落的过程中,会上下摆动尾巴保持平衡,进行横向移动,这个控制水平令人印象深刻。”

在加州大学伯克利分校的一个风洞中拍摄的高速视频片段揭示了这种所谓的游荡蝾螈的空中灵巧性。在那里,蝾螈被放进一个向上移动的空气柱,模拟自由落体。

动物飞行专家罗伯特·达德利(RobertDudley)说:“当我第一次看到这些视频时,让我印象深刻的是,它们(蝾螈)的动作非常流畅,运动中没有间断,它们完全是在空中冲浪。对我来说,这意味着这种行为深深植根于他们的运动反应中,它们必须以相当高的频率控制一切,才能达到平稳状态。而且这不仅仅是被动跳伞,它们显然也在做横向运动,这就是我们所说的滑翔。”

流浪攀螈有大脚、长腿和活跃的尾巴,但这些特征并不是一套真正专用的空气动力学控制系统,但它兼有这两种功能,既帮助它们爬树,似乎也帮助它们做出完美的空中动作。

研究人员利用风洞对多种树栖蝾螈的滑翔行为进行了比较。他们用流浪攀螈与加州北部其他三种蝾螈的能力相比较,每种蝾螈都有不同程度的树栖性。但流浪攀螈可能一生都在树上,从未接触过地面,是最熟练的滑翔者。其中一个相关物种,所谓的树栖蝾螈,生存在较矮的树上(如橡树),也会滑翔。

其他两种蝾螈,一种学名叫Ensatinaeschscholtzii,栖息在森林的地面上;另一种学名叫A.flavipunctatus,有斑点的黑蝾螈,偶尔会徒劳地攀爬树木。研究人员发现,这两种低树栖性的蝾螈在风洞中飞行的几秒钟里,基本是在自由落体,不滑翔,也不水平移动,它们只是在风洞中盘旋。

此前,研究人员利用绳索和攀爬器,亲自爬上高高的红衫树上,对对生活在树冠中的流浪攀螈进行了标记和跟踪,这些动物主要生活在离地面约四五十米的地方,但他们在米高的地方,仍然发现有蝾螈。

研究人员注意到,当他们抓起蝾螈做标记时,它们很快就从手中跳了出来,即使轻敲树枝或掠过的阴影,也足以让他们从红杉树冠上跳下来。考虑到它们的位置高出森林地面,它们漫不经心地跳入稀薄的空气中是令人惊讶的。“它们会跳,甚至还没来得及踮起脚趾,它们的前肢就已经张开,准备出发了。它们一点都不慌,整个起跳过程如行云流水。”

在实验室里,研究人员使用每秒帧的高速摄像机拍摄流浪攀螈在空气柱上漂浮的动作,有时长达10秒。他们分析了这些帧,以确定这些动物的半空中姿势,并推断出它们是如何利用腿、身体和尾巴进行动作的。它们通常以陡峭的角度下落,与垂直方向仅成5度角,具体取决于红杉树冠上树枝之间的距离,这通常足以让它们在落地之前到达树枝或树干。

研究人员怀疑它们的空中技巧,是为了应对不慎从高处坠落而进化的,但后来他们发现自己错了。流浪攀螈几乎没有往下走的习惯,它们要么往上爬,要么在比较平坦的地方行走,当它们需要向下移动时,它们通常会采取飞跃的方式。“想象一下,你是一只5克重的小蝾螈,当你爬上世界上最高的树上时,你已筋疲力尽,再爬回去就太困难了,不如一跃而下……”

滑翔,在动物界中其实是一种独特的现象,它说明了生存在树上的动物必须进化出空中能力的紧迫性,即使它们没有翅膀。这使得一些生活在树上的动物最终进化出扑翼飞行,但这很难,这就是为什么主动飞行的进化在地球上只出现了三次(翼龙、鸟类和蝙蝠)。



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