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

เดินขบวนไปสู่การสูญพันธุ์

เพนกวินจักรพรรดิ กำลังเผชิญกับความท้าทายระดับเผ่าพันธุ์ ตอนแรก จุดสีดำของ เพนกวินจักรพรรดิ จุดหนึ่งปรากฏขึ้นอยู่ไกลๆ  แล้วจุดอื่นๆ ก็เข้ามาสมทบกันมากขึ้น จนกลายเป็นขบวนแถวคดเคี้ยวข้ามภูมิทัศน์น้ำแข็งสีขาวโพลนที่เพิ่งก่อตัวขึ้น “แล้วจู่ๆ คุณก็ได้ยินเสียงร้องเสียงแรกๆ” ช่างภาพสเตฟาน คริสต์มันน์ เล่า  นั่นคือตอนที่เขาฉุกคิดขึ้นได้ “ว้าว! พวกนกกลับมากันแล้ว” เวลานั้นเป็นช่วงปลายเดือนมีนาคมที่อ่าวอาตกา ในภูมิภาคควีนมอดแลนด์ของแอนตาร์กติกา ห่างจากปลายด้านใต้สุดของทวีปแอฟริกาไปทางตะวันตกเฉียงใต้ 4,325 กิโลเมตร  คริสต์มันน์รอนก เพนกวินจักรพรรดิ กลับจากการหากินในทะเลมานานกว่าสองเดือน  พวกมันเป็นนกเพนกวินขนาดใหญ่ที่สุด สูงประมาณหนึ่งเมตรขณะยืน และหนักได้ถึง 41 กิโลกรัม สเตฟานวางแผนจะอยู่กับคอโลนีที่อ่าวอาตกาซึ่งมีนกเพนกวินประมาณ 10,000 ตัวตลอดฤดูหนาวเป็นครั้งที่สอง  เขาเคยมาที่นี่แล้วในช่วงฤดูหนาวเมื่อห้าปีก่อน และกลับมาอีกเพื่อบันทึกวัฏจักรการผสมพันธุ์ของนกเพนกวินจักรพรรดิให้ครบถ้วนสมบูรณ์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ช่างภาพสัตว์ป่าน้อยคนนักเคยทำมาก่อน  ด้วยอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์อย่างน้อย 45 องศาเซลเซียสกับพายุหิมะที่ส่งเสียงหวีดหวิว ส่งผลให้ทัศนวิสัยลดลงเหลือไม่ถึงหนึ่งเมตรฤดูหนาวในแอนตาร์กติกาจึงไม่เหมาะกับคนใจเสาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วงเดือนกรกฎาคมและสิงหาคมที่อากาศหนาวเย็นที่สุด “พูดจริงๆ นะครับ อยู่ไปสักพักคุณก็ชินเอง” คริสต์มันน์บอกฉันเรียบๆ สิ่งที่นกเพนกวินจักรพรรดิไม่ชินง่ายๆ คือการที่น้ำแข็งทะเลอันเป็นฐานที่มั่นคงปลอดภัยสำหรับผสมพันธุ์และออกล่าสัตว์ในน่านน้ำรอบๆ กำลังหดตัวลงและเป็นไปได้ว่าอาจสูญสิ้นไป แม้จะเป็นนักว่ายน้ำชั้นยอด นกเพนกวินจักรพรรดิตัวเต็มวัยใน 54 คอโลนีรอบแอนตาร์กติกา คิดเป็นคู่ผสมพันธุ์ประมาณ 256,500 คู่ […]

นกอินทรีฮาร์ปี : พิทักษ์เจ้าเวหาป่าแอมะซอน

นักวิทยาศาสตร์ คนเก็บผลบราซิลนัต เจ้าของที่ดิน และผู้ประกอบการธุรกิจนำเที่ยว ผนึกกำลังกันอนุรักษ์ นกอินทรีฮาร์ปี นกอินทรีขนาดใหญ่ที่สุดชนิดหนึ่งในโลก เส้นทางนี้ควรเป็นทางลัด แต่ตอนนี้ ฉันกลับเดินอยู่ในน้ำสีน้ำตาลขุ่นคลั่ก สูงท่วมเอว คอยระวังไม่ให้ตัวเองสะดุดขอนไม้ใต้น้ำไปตามเส้นทางที่นักชีววิทยา ชาวบราซิล เอเวอร์ตัน มิแรนดา เบิกทางไว้ กล้องถ่ายภาพราคาแพงหนึ่งตัวเสียหายไปแล้ว หลังจากผู้ช่วยวิจัยภาคสนาม เอ็ดสัน โอลิไวรา หน้าคะมำลงในแอ่งโคลนลึก และรอยแตนต่อยบนต้นแขนของช่างภาพ แครีน ไอก์เนอร์ ก็บวมเป่งเป็นลูกมะเขือเทศ แต่ถ้าจะมีใครสักคนคิดหันหลังกลับแล้วละก็ คงเก็บความคิดนั้นไว้กับตนเอง เพราะภารกิจของเราสำคัญเกินกว่าจะถอย เราดั้นด้นมาที่นี่เพื่อค้นหารัง นกอินทรีฮาร์ปี ที่หายาก โดยอาศัยเบาะแสจากคำเล่าลือว่าอยู่ลึกเข้าไปประมาณกิโลเมตรครึ่งกลางป่าฝนแอมะซอนในรัฐมาตูโกรสซูของบราซิล ด้วยร่างกายสีขาวดำมันขลับ ดวงตาดุร้าย และขนบนใบหน้าที่ดกหนา นกอินทรีฮาร์ปีซึ่งเป็นนกอินทรีขนาดใหญ่ที่สุดชนิดหนึ่งในโลก มักถูกจัดให้อยู่ในหมู่นกที่งามสง่าที่สุดของโลก และอยู่บนสุดในรายชื่อนกสุดยอดปรารถนา ของเหล่านักดูนก กรงเล็บของนกอินทรีฮาร์ปีซึ่งสามารถจับสลอทตัวเต็มวัยจากต้นไม้ มีขนาดใหญ่กว่ากรงเล็บของหมีกริซลี และนกเพศเมียอาจหนักได้ถึงประมาณ 11 กิโลกรัม “ดูเหมือนสัตว์ที่ออกมาจากหนังสือนิยายแฟนตาซี เลยครับ” มิแรนดาบอก ในฐานะสัตว์ผู้ล่าลำดับสูงสุด นกอินทรีฮาร์ปีจึงมีบทบาทสำคัญในทางนิเวศวิทยา โดยช่วยควบคุมประชากรเหยื่อให้อยู่ในระดับเหมาะสม “ถ้าคุณประสบความสำเร็จในการอนุรักษ์นกอินทรีฮาร์ปี คุณจะประสบความสำเร็จในการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพเกือบทั้งหมดในระบบนิเวศที่พวกมันอาศัยอยู่ด้วยเช่นกัน” ริชาร์ด วัตสัน ประธานและซีอีโอของกองทุนเพเรกรินฟันด์ […]