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

เหยื่อรายแรกของ สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง เมื่อหนูบนเกาะ Bramble Cay สูญพันธุ์เป็นที่เรียบร้อยแล้ว

ถือเป็นเหยื่อรายแรกในอีกหลากหลายสายพันธุ์ที่ต้องประสบปัญหาสูญพันธุ์จาก สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง ที่เกิดขึ้นโดยน้ำมือของมนุษย์ สำหรับ "หนูหางโมเสก"

ทำไมตั๊กแตนบางชนิดจึงมีรูปร่างคล้ายดอกไม้

ทำไมตั๊กแตนบางชนิดจึงมีรูปร่างคล้ายดอกไม้ ตั๊กแตนกล้วยไม้แห่งเอเชียตะวันออกเฉียงใต้วิวัฒน์อย่างมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เมื่อดอกกล้วยไม้ไม่ใช่ดอกกล้วยไม้? ตั๊กแตนกล้วยไม้เพศเมียมีการกระจายพันธุ์ในแถบเอเชียตะวันออกเฉียง และมีรูปร่างคล้ายดอกไม้เพื่อล่าเหยื่อ ด้วยขาที่ดูคล้ายกลีบดอกไม้ บวกกับลำตัวสีขาวอมชมพู ทำให้ตั๊กแตนเพศเมียดูเหมือนจะเป็นเพศผู้ ในขณะที่เพศผู้มีลำตัวเล็กกว่าและมีสีเขียวอมน้ำตาล นักวิทยาศาสตร์รายงานว่า การวิวิฒนาการนี้นำไปสู่กลยุทธ์การล่าเหยื่อ ซึ่งอาหารชองตั๊กแตนกล้วยไม้เป็นพวกแมลงผสมเกสรทั้งหลาย ในขณะที่ตัวเมียพรางตัวเพื่อการล่าเหยื่อ แต่ผู้ผัวกลับพรางตัวเพื่อการหลบซ่อน (รู้หรือไม่ ยุงสามารถจดจำกลิ่นคุณได้ หากคุณเคยพยายามที่จะตบมัน) กำเนิดนักล่า จากหลักฐานทางวิวัฒนาการ นักวิทยาศาสตร์พบว่า บรรพบุรุษของตั๊กแตนกล้วยไม้เริ่มเรียนรู้จากการเกาะอยู่รอบๆ ดอกไม้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการล่าแมลงผสมเกสร ลักษณะทางสายพันธุ์ดังกล่าวจึงถ่ายทอดไปยังรุ่นลูกรุ่นหลาน และส่งผลให้ตั๊กแตนชนิดนี้แตกต่างจากสายพันธุ์อื่น เรื่อง Mary Bates   อ่านเพิ่มเติม ทำไมราชินีมดและแมลงอื่นๆ จึงฝังศพพวกที่ตายแล้ว

ค้นพบม้าน้ำแคระพันธุ์ใหม่ ตัวเล็กเท่าเมล็ดข้าว

ค้นพบม้าน้ำแคระพันธุ์ใหม่ ตัวเล็กเท่าเมล็ดข้าว เจ้าม้าน้ำแคระสายพันธุ์ใหม่ที่เพิ่งถูกค้นพบนี้มีขนาดเล็กมากๆ เทียบเท่ากับเมล็ดข้าวเท่านั้น มันมีชื่อว่า Hippocampus japapigu แปลว่า “หมูญี่ปุ่น” ค้นพบบริเวณก้อนหินที่อุดมไปด้วยสาหร่ายหลากสีสันในน่านน้ำตื้นทางตะวันออกเฉียงใต้ของญี่ปุ่น อันที่จริงม้าน้ำแคระเหล่านี้ถูกพบมานานแล้วหลายปี แต่เพิ่งจะได้รับการศึกษาวิจัยอย่างละเอียดว่าพวกมันเป็นสายพันธุ์เฉพาะเมื่อเร็วๆ นี้ ด้วยเอกลักษณ์คือครีบหลังเพียงครีบเดียว ต่างจากม้าน้ำอื่นๆ ที่มีครีบหลังเป็นคู่ และนับเป็นโชคดีที่เจ้าสิ่งมีชีวิตจิ๋วน่าถะนุถนอมนี้ยังคงมีจำนวนมาก นอกจากนั้นม้าน้ำแคระในญี่ปุ่นยังมีถิ่นอาศัยที่แปลกเนื่องจากพวกมันอยู่ในน้ำตื้นที่อุณหภูมิต่างกันสุดขั้วในฤดูร้อนและฤดูหนาว ต่างจากม้าน้ำแคระในแหล่งอื่นๆ ที่มักพบในบริเวณน้ำลึกมากกว่า พวกมันเอาตัวรอดได้อย่างไร ประเด็นนี้ยังคงต้องหาคำตอบกันต่อไป…   อ่านเพิ่มเติม ภาพถ่ายสัตว์เผยความจริงที่น่ากังวลของสิ่งแวดล้อม