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《Nature | 呼吸系统影响翱翔鸟类的飞行力学》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-06-13

  • 2024年6月12日，佛罗里达大学等机构的研究人员在 Nature 期刊发表了题为The respiratory system influences flight mechanics in soaring birds的文章。

    胸下憩室（SPD）是鸟类呼吸系统的延伸部分，位于负责拍打翅膀的主肌肉之间。该研究调查了 68 种鸟类的肺部装置，结果表明几乎所有被调查的翱翔类群中都有 SPD，而非翱翔类群中则没有。研究人员发现这种结构至少有七次与翱翔飞行独立进化，这表明憩室可能与这种飞行方式存在功能和适应关系。

    研究人员以翱翔鹰鵟（Buteo jamaicensis）和鵟（Buteo swainsoni）为模型，表明SPD对于通气来说并不是不可或缺的，膨胀的SPD可以增加胸肌颅骨部分的力矩臂，而且翱翔鹰的胸肌束明显短于非翱翔鸟类。这种由 SPD 介导的胸肌杠杆作用的增加与力量特化肌肉结构的耦合产生了一种气动系统，该系统适应翱翔飞行中预期的等长收缩条件。呼吸系统在鸟类运动中的机械作用的发现强调了这一器官系统功能的复杂性和异质性，并表明肺憩室很可能还有其他未被发现的辅助功能。

    这些数据从机理上解释了在翱翔类群中反复出现 SPD 的原因，并表明呼吸系统可被利用来提供应对飞行挑战的生物力学解决方案，从而影响鸟类挥发性的进化。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07485-y
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  • 《2月3日_Nature论文，与人类呼吸系统疾病相关的是一种新型冠状病毒》
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