小肥波:【侏羅紀世界】最新空氣動力分析:羽蛇神翼龍只能短距離飛行!

侏羅紀公園系刊新一套電影《侏羅紀世界:統治霸權 (Jurassic World Dominion) 》中,羽蛇神翼龍 (Quetzalcoatlus) 從天而降攻擊主角們的飛機一幕,是全戲其中一個令人最緊張的劇情。

羽蛇神翼龍的巨大翅膀翼展可超過 10 米,是有史以來最大型飛行動物。然而,三月刊於《美國科學院院刊 Nexus 》的國際空氣動力學分析表明,《統治霸權》一戲情節實際上不會出現,因為羽蛇神翼龍只能短距離飛行。

名古屋大學環境研究科研究生院的後藤優介和依田憲領導的專隊,計算並比較了各種已滅絕巨型飛行生物的能力和現代鳥類,以了解牠們如何利用風和氣流,減低飛行時所需的能量。

飛行有兩種類型:熱氣流飛行 (thermal soaring) ,即利用上升氣流上升和滑翔,鷹和軍艦鳥就是用這類飛行模式;動力飛行 (dynamic soaring) 則是利用海洋上的風梯度獲得飛行的動力,而信天翁和海燕等鳥類就會使用這種原理飛行。

團隊使用模型計算了四種已滅絕的飛行巨型生物熱氣流和動力飛行表現,並將其與現代鳥類的表現進行比較。團隊發現,侏羅紀公園 III 出現過的無齒翼龍 (Pteranodon) 很可能擅長利用海上上升氣流飛行,其飛行方式與現代軍艦鳥相似。

然而,團隊發現無論大氣密度參數如何變化,羽蛇神翼龍也不適合長時間飛行。

團隊在論文解釋,羽蛇神翼龍糟糕的熱氣流和動力飛行效能源於龐大體型——羽蛇神翼龍站著相與一隻成年長頸鹿一樣高——其雙翼根本負荷不到這種體型與體重,表明用熱氣流方式持續飛行能力相當有限;雖然過去有研究稱羽蛇神翼龍能夠以熱氣流方式、不接觸地面情況下飛行逾 16,000 公里,但是次研究表明,羽蛇神翼龍熱氣流飛行能力比現代鳥類更低。因此,有理由相信羽蛇神翼龍與體型大小相似的翼龍只能短程飛行,大部份時間只在地面上活動。

除了翼龍,團隊亦分析了兩種已滅絕的巨型鳥類,分別是已知最重的阿根廷巨鷹 (Argentavis magnificens) ,以及翼展最長的鳥類桑氏偽齒鳥 (Pelagornis sandersi) 。團隊確認阿根廷巨鷹適合熱氣流方式飛行,與過去的研究結果吻合,相反桑氏偽齒鳥則不適合以動力模式飛行,而是適合熱氣流飛行,與過去的分析不同。

話說當年侏羅紀公園描述的暴龍也無羽毛,但過去近廿載的研究已顯示包括暴龍的多種恐龍都有羽毛!科技發展將會讓我們更了解這些史前巨物的模樣與其生活模式。可能人類還未找到羽蛇神翼龍有其他輔助特徵,幫助牠們長途飛行呢! Who knows? 

來源:

Goto, Y., Yoda, K., Weimerskirch, H. & Sato, K. (2022). How did extinct giant birds and pterosaurs fly? A comprehensive modeling approach to evaluate soaring performance. PNAS Nexus, Vol 1, Issue 1, March 2022. doi: 10.1093/pnasnexus/pgac023

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小肥波

www.facebook.com/siufeiball 最愛吃喝玩樂,望有錢從天而降,全人類不須工作。 文章散見於權威科學期刊《自然》、台灣《泛科學》等媒體;著有《養生大謬誤》及《喪屍——大自然的異常動物》。

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