ฮัมมิงเบิร์ด วิหคสายฟ้า - Page 2 of 2 - National Geographic Thailand

ฮัมมิงเบิร์ด วิหคสายฟ้า

ความพยายามวิเคราะห์กลไกการบินของนกฮัมมิงเบิร์ดเป็นครั้งแรกเกิดขึ้นในเยอรมนียุคนาซีเรืองอำนาจช่วงปลายทศวรรษ 1930  นักปักษีวิทยาชาวเยอรมันสองคนได้รับกล้องที่สามารถบันทึกภาพได้ 1,500 ภาพต่อวินาทีจากสถาบันวิจัยทางการทหาร พวกเขาใช้กล้องนี้ถ่ายภาพนกฮัมมิงเบิร์ดจากอเมริกาใต้สองชนิดที่สวนสัตว์เบอร์ลิน “พวกเขาต้องการรู้ว่านกฮัมมิงเบิร์ดบินอยู่กับที่ได้อย่างไร” คาร์ล ชุคมันน์ อดีตภัณฑารักษ์แผนกนกที่พิพิธภัณฑ์การวิจัยทางสัตววิทยาอะเล็กซานเดอร์เคอนิกในเมืองบอนน์ กล่าว

ภาพถ่ายเหล่านั้นแสดงให้เห็นว่า นกฮัมมิงเบิร์ดเหมือนกับผึ้งหรือแมลงวันมากกว่านกอื่นๆ ตรงที่พวกมันสร้างแรงยกได้ทั้งจังหวะกระพือปีกลงและกระพือปีกขึ้น

ฮัมมิงเบิร์ด
นกส่วนใหญ่สร้างแรงขึ้นด้านบนหรือที่เรียกว่าแรงยก (lift force) ได้อย่างมากด้วยจังหวะกระพือปีกลงเท่านั้น กุญแจของความสามารถในการบินอยู่กับที่ของนกฮัมมิงเบิร์ดอยู่ที่การเคลื่อนไหวซึ่งเกือบสมมาตรของปีก ช่วยให้มันสร้างแรงยกได้ทั้ง ในจังหวะกระพือปีกขึ้นและลง นักวิจัยใช้เครื่องพ่นหมอกด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงพ่นหมอกบางๆเข้าไปในอากาศ จึงสามารถสังเกตกระแสลมวนที่นกฮัมมิงเบิร์ดหน้าสีชมพูตัวนี้ทำให้เกิดขึ้นในช่วงสิ้นสุดการกระพือปีกครึ่งจังหวะแต่ละครั้ง คือเมื่อปีกพลิกทำมุมกว่า 90 องศา แล้วกระพือกลับทิศทาง

ในสหรัฐฯ ครอว์ฟอร์ด กรีนวอลต์ ทำงานด้านวิทยาศาสตร์ให้อีกฝ่ายหนึ่งของคู่สงคราม เขาเป็นวิศวกรในโครงการแมนแฮตตัน ซึ่งเป็นโครงการสร้างระเบิดนิวเคลียร์ลูกแรก ราวสิบสองปีหลังจากนักปักษีวิทยาชาวเยอรมันทั้งสองตีพิมพ์รายงานการวิจัย กรีนวอลต์ก็หันมาจับงานวิจัยเรื่องนี้ต่อ ภาพถ่ายนกฮัมมิงเบิร์ดของเขาตีพิมพ์ครั้งแรกในนิตยสาร เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับเดือนพฤศจิกายน ปี 1960

กรีนวอลต์ไม่พอใจกับกล้องถ่ายภาพยนตร์ความเร็วสูงที่มีอยู่ในเวลานั้น จึงสร้างกล้องขึ้นมาเอง เขาถ่ายภาพเคลื่อนไหวการบินของนกฮัมมิงเบิร์ดภายในอุโมงค์ลม โดยจับภาพพวกมันบินด้วยความเร็วถึง 43 กิโลเมตรต่อชั่วโมงขณะนกเร่งความเร็วจากตำแหน่งที่บินอยู่กับที่ กรีนวอลต์บันทึกภาพระนาบของปีกที่เอียงจากแนวนอนเป็นแนวตั้งซึ่งเป็นการเปลี่ยนทิศทางแรงขับดัน

ภาพถ่ายชุดใหม่เผยการค้นพบที่สำคัญก็จริง แต่ยังไม่สามารถไขปริศนาว่า นักฮัมมิงเบิร์ดกระพือปีกเร็วขนาดนั้นได้อย่างไร โดยปกติแล้ว ยิ่งกล้ามเนื้อหดตัวเร็วเท่าไร ก็ยิ่งทำให้เกิดแรงน้อยลงเท่านั้น ถ้าเช่นนั้น พวกมันสร้างแรงมากพอจะลอยอยู่ในอากาศได้อย่างไร

ฮัมมิงเบิร์ด
ลิ้นเป็นแฉกของนกฮัมมิงเบิร์ดหน้าสีชมพูตัวนี้มองเห็นได้ผ่านกระเปาะแก้วที่มันดื่มน้ำต้อยเทียม ในแต่ละวัน นกฮัมมิงเบิร์ดอาจกินน้ำต้อยในปริมาณมากกว่าน้ำหนักตัวมันเองเพื่อใช้เป็น “เชื้อเพลิง” สำหรับการบินที่ต้องการพลังงานสูง โดยใช้ลิ้น จิบน้ำต้อยด้วยการแลบลิ้นเข้าออกเร็วถึง 15 ครั้งต่อวินาที

ในปี 2011 ไทสัน เฮดริก และเพื่อนร่วมงาน ใช้เครื่องไม้เครื่องมือเท่าที่มีอยู่หาคำตอบให้กับคำถามนั้น เฮดริกซึ่งเป็นนักวิจัยผู้เชี่ยวชาญด้านชีวกลศาสตร์ (biomechanics) ในสัตว์จากมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนา วิทยาเขตแชเพิลฮิลล์ รู้ว่าปีกของนกฮัมมิงเบิร์ดแตกต่างจากปีกของนกแอ่น ซึ่งเป็นญาติใกล้ชิดที่สุด กระดูกปีกของนกฮัมมิงเบิร์ดมีขนาดค่อนข้างเล็กกว่า และองค์ประกอบส่วนใหญ่ของปีกเทียบเท่ากับกระดูกมือ เพื่อให้ได้ภาพภายในปีกที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุด เฮดริกเชื่อมต่อกล้องซึ่งถ่ายภาพได้หนึ่งพันภาพต่อวินาทีเข้ากับกล้องถ่ายภาพรังสีเอกซ์

เมื่อเฮดริกไล่ดูภาพตามลำดับ การเคลื่อนไหวครั้งละเล็กละน้อยของกระดูกปีกก็ผสานกันเป็นรูปแบบ จากนั้นเป็นภาพเคลื่อนไหวต่อเนื่อง แล้วการทำงานของปีกก็เผยออกมาให้เห็น แทนที่จะกระพือปีกด้วยการขยับไหล่ขึ้น-ลง เฮดริกพบว่า นกฮัมมิงเบิร์ดกระพือปีกด้วยการหมุนไหล่ การปรับเปลี่ยนเช่นนี้ทำให้มันมีสิ่งที่เทียบได้กับ “เกียร์สูง” เพื่อให้การเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อระยะหนึ่งมิลลิเมตรมากพอจะขับเคลื่อนปีกเป็นวงกว้าง

 

อ่านเพิ่มเติม : รู้ได้อย่างไรว่าลิงตัวไหนอยากกัดคุณ?ไขข้อเท็จจริง แน่ใจได้อย่างไรว่าสุนัขจะไม่กินคุณ หากคุณบังเอิญตาย?

เรื่องแนะนำ

สิงโตปะทะยีราฟ ใครจะชนะ?

การจะล้มยีราฟ สัตว์เจ้าของความสูงถึง 5 เมตร ไม่ใช่เรื่องง่าย เจ้าสิงโตฝูงนี้ด้อมๆ มองๆ เหยื่อของมันอยู่นานก่อนจะพรางตัวเข้ากับพงหญ้า รอเวลาที่จะบุกโจมตี กลยุทธ์ที่พวกมันใช้คือการร่วมมือกัน เพื่อให้ได้มาซึ่งอาหารมื้อใหญ่ เมื่อยีราฟตัวหนึ่งห่างจากเพื่อน โอกาสก็มาถึง สิงโต 5 ตัวที่รอจังหวะอยู่นานกระโจนเข้าใส่ยีราฟที่วิ่งหนีอย่างรวดเร็ว แม้ยีราฟจะวิ่งได้เร็วกว่า แต่สิงโตมีจำนวนมากกว่าซึ่งเป็นข้อได้เปรียบ เพราะหากตัวที่กำลังไล่ล่าเริ่มเหนื่อย ตัวอื่นจะขึ้นมาไล่กวดเจ้ายีราฟแทน ในนาทีรหว่างความเป็นและความตายยีราฟวิ่งเข้าไปในดงต้นไม้ที่ขึ้นซับซ้อนเหมือนเขาวงกต วิธีดังกล่าวได้ผลและช่วยให้มันสลัดฝูงสิงโตหลุดไปได้ รอดพ้นการตกเป็นอาหารของพวกมันไปอีกหนึ่งมื้อ   อ่านเพิ่มเติม : สิงโตทะเลกินลูกสิงโตทะเลด้วยกัน กรณีหายากที่ไม่เคยพบมาก่อน, อะไรคือกุญแจสำคัญที่ทำให้ฉลามมาโกครีบสั้นเป็นฉลามที่รวดเร็วที่สุด?

ความรู้ประจำวัน: นกที่วางไข่ในรังนกตัวอื่น

ความรู้ประจำวัน: นกที่วางไข่ในรังนกตัวอื่น ใช่ว่านกทุกชนิดจะสร้างรังเป็นของตัวเอง พบกับนกที่มีพฤติกรรม “ฝากเลี้ยง” ด้วยการหย่อนไข่ของมันไว้ในรังของนกตัวอื่นๆ กลยุทธ์ก็คือแม่นกจะมองหารังที่มีไข่รูปร่างและลวดลายคล้ายกับไข่ของมันเอง แม่นกจะอาศัยช่วงเวลาที่เจ้าของรังไม่อยู่เข้าไปวางไข่อย่างรวดเร็ว และเขี่ยไข่เดิมให้ตกออกไปจากรังโดย มันคือ นกคัคคู ที่มีถิ่นอาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกา นกที่ขึ้นชื่อด้านพฤติกรรมดังกล่าว และพวกมันสามารถวางไข่ได้ทุกวันราวกับแม่ไก่เลยทีเดียว ลูกนกคัคคูจะเติบโตเร็วมาก พวกมันจะถีบไข่ใบอื่น หรือลูกนกตัวอื่นให้ตกลงไปจากรังเพื่อให้มันสามารถรับอาหารจากแม่เลี้ยงได้เพียงตัวเดียว โดยที่แม่นกไม่ได้ทราบเลยว่ากำลังเลี้ยงลูกเลี้ยงอยู่ และบางครั้งมันเติบโตจนมีขนาดใหญ่กว่าแม่เลี้ยงเสียอีกซึ่งขนาดอันใหญ่โตนี้ ก็เป็นผลมาจากการที่เหลือมันเพียงตัวเดียวแล้วในรังนั่นเอง   อ่านเพิ่มเติม นกโดโดที่โด่งดังที่สุดไม่ได้ตายตามธรรมชาติ แต่ถูกฆาตกรรม

Explorer Awards 2018: เพชร มโนปวิตร

เพชร มโนปวิตร นักวิทยาศาสตร์ด้านการอนุรักษ์ที่เคยทำงานกับองค์กรสิ่งแวดล้อมระดับโลกหลายแห่ง ทั้งยังเป็นนักเขียนและนักแปลผู้ขับเคลื่อนประเด็นการอนุรักษ์