鳥在花叢化蜂行 ——迷人的“小妖精”，獨特又精緻的蜂鳥

作者：由奇雲發表于書法時間：2022-06-29

2022-06-12 17：17·奇雲空間

鳥在花叢化蜂行

——迷人的“小妖精”，獨特又精緻的蜂鳥

文/奇雲

在群芳吐蕊的花叢中，一隻美麗的小鳥翩翩而來，在一朵紅花前戛然而止，它不是落在枝杈上，而是懸停在空中，利用針管式修長的喙，小心翼翼地採食花蜜，然後又了無痕跡地悄然而去。

這裡，似乎什麼也沒有發生過，鮮花依舊怒放，就連葉兒上的露珠也未曾因這鳥兒的造訪而抖落。

這就是蜂鳥，一種西半球特有的鳥。

1、蜂鳥的前世今生

在動物分類學上，蜂鳥（拉丁學名：Trochilidae，英文名：hummingbird）屬於雨燕目、蜂鳥科（Trochilidae）。蜂鳥科又分為2個亞科（隱蜂鳥亞科、蜂鳥亞科），共104屬、355種。

蜂鳥大多生活在南美洲熱帶雨林，在南美洲曾發現100萬年前的蜂鳥的化石，因此科學家原認為蜂鳥是源自更新世（Pleistocene）。然而在德國南部科學家卻發現了目前世界上最古老的蜂鳥化石，距今已有3000多萬年的歷史，由此可知，蜂鳥的祖先遠在漸新世（Oligocene）的時候就已經出現。

後來的研究表明，在大約4200萬年前的歐亞大陸上，蜂鳥便開始從雨燕目中分化出來，隨後踏上了前往美洲的道路。

蜂鳥是不可能飛越海洋的，研究者推測它們可能是通過當時的白令海峽的陸橋進入北美，然後向南來到南美洲。

南美洲為蜂鳥的爆發式進化提供了極佳的條件，尤其是安第斯山脈一帶。比如在寒冷的高海拔地區，授粉昆蟲相對較少，這就為蜂鳥的生存與發展騰出了空間。另外，安第斯山脈也為蜂鳥提供了棲息地。

由此，蜂鳥進化出了南美蜂鳥等九個不同的種。隨後一些種類的蜂鳥重新進入北美尋找棲息地。

大約在500萬年前，蜂鳥前後共六次進入加勒比海區域。

目前只有南美洲、北美洲及其周邊群島有蜂鳥。

2、迷人的“小妖精”

蜂鳥是世界上最小的鳥。

體型最大的蜂鳥是生活於南美洲西部的巨蜂鳥（great hummingbird），其全長也不過20釐米；約20克重，大約相當於半個雞蛋那麼重。順帶一提，常見的麻雀約長15釐米，體重25-30克。

體型最小的蜂鳥是生活於古巴的吸蜜蜂鳥（bee hummingbird），其全長約5。5釐米（喙和尾巴佔了身長的一大半），約2克重，比一元硬幣還要輕，三四隻蜂鳥加在一起，才有我們平時吃的鵪鶉蛋那麼重。它們生的蛋就更小了，只有0。2克，跟豌豆粒大小差不多。如果吸蜜蜂鳥停留在花叢中，遠遠看去，你肯定會誤會是一隻蜜蜂，而不會想到這是一隻鳥兒。

蜂鳥雖然小，但是顏值毫不遜色。以吸蜜蜂鳥為例，雄鳥喉部是鮮紅色，頸部有彩虹色的羽毛，腹部是白色的，背上閃爍著藍綠色的光澤。雌鳥在顏值上稍稍差一點點，上身綠色，下身淺灰色，兩側為白色。

在尋找配偶的季節，雄鳥便使出十八般武藝來求得配偶的歡心，其中就是變換自己的羽色，它們頭部和喉部的羽毛會隨著觀察角度的變化而變出不同的顏色，看起來奼紫嫣紅，鮮豔奪目，還自帶金屬光澤，但繁殖季節過去的話，它們的顏色就會淡下來，這樣也能夠更好的保護自己。

在繁殖季節，雄鳥會聚集在“求偶場”，用自己美妙的聲音去吸引雌鳥，然後就是向雌鳥展示自己的舞姿。這個時候，高超的飛行技巧是絕對的加分項了。

雄鳥往往會從高處俯衝下來，俯衝到一定位置後快速停住，保持懸停狀態，週而復始，重複這一動作。

如果有雌鳥看到讓自己心動的雄鳥，它們就會和心儀的雄鳥交配，大部分情況下，交配是在停歇狀態下完成的。

交配完成後，雄鳥就會離開，築巢、孵卵以及撫育這些事情，統統都扔給了雌鳥。雌鳥很辛苦，先是要找到合適的築巢地點，然後用嘴銜住蜘蛛網、樹皮和其他植物纖維築巢，儘管它們的巢非常小，還不足一枚硬幣大小，但這對於個頭小小的蜂鳥來說，也是一個非常大的工程。

築巢完成後，雌鳥就要開始生蛋，孵卵，孵卵期為21天左右，育雛期則大約需要18天。

3、獨特的舌頭結構

地球上所有的物種都是在過去的三十五億年間產生、繁衍和進化的，其中一些物種在進化過程中相互作用。蜂鳥的喙又尖又細，相對很長，很容易插入花中採食。當它們懸停在花朵前，把喙插進花朵時，舌頭便從喙中伸出。它們長長的舌頭可以一直伸到花基部的蜜腺上，然後像喝汽水一樣吸取花蜜。

2010年之前，大多數生物學家都相信，蜂鳥那用以收集花蜜的舌頭，是透過簡單的毛細作用而工作的，類似“燈芯”的作用。然而，來自康涅狄格大學的生物學家發現，蜂鳥舌頭的工作更像一個“微型泵”。

蜂鳥舌頭的長度大約是其喙長的兩倍，使它能夠探入花朵深處。它由兩條細長的管狀結構構成，當接觸液狀花蜜的時候，它就會“像拉鍊那樣被拉開”而變成兩條分離的扁平狀物。緊接著這扁平狀物會收縮，把花蜜“抽”上來。此過程每天上演幾千次。

4、獨特的翅膀結構

蜂鳥獨特的拍打翅膀方式所體現的超強柔韌性，需要有非常專業的設計——不僅僅是骨頭、肌肉和肌腱，連控制這些結構的腦和神經都非常特別。

肩關節的靈活性就是一種獨特的設計，這使得翅膀能扭到其他鳥類都扭不到的極端位置。

不過，跟所有其他鳥類的翅膀結構都不一樣的地方在於，蜂鳥的“肘”關節和“腕”關節都是固定的，這使其整個翅膀看起來更像一個堅硬的槳葉。

控制翅膀快速扇動的胸肌顯得相對巨大，它佔了蜂鳥總重量的40%。

在仿生工程方面，科學家已經進行了數百萬美元的投資，都未能成功模仿這個精妙複雜的生物力學奇蹟。然而，進化論者相信，隨機突變、自然選擇加上數百萬年漫長時間的作用，竟然領先於那些優秀的工程師。

5、獨特的飛行方式

如果給最奇怪的鳥類做個排行榜的話，蜂鳥肯定會出現在這份榜單中。

不過，很多人可能都沒有意識到蜂鳥到底有多奇怪。

這種世界上最小的鳥，正在突破脊椎動物的極限，變得像昆蟲一樣，把自己身體改造成“小機器”。

蜂鳥為了吃到可口的花蜜，以及捕捉到難搞的飛行昆蟲，持續優化了自己的飛行，可以說現在的它們擁有所有脊椎動物中史上最強的飛行能力。

首先，蜂鳥扇翅膀的速度驚人。

當蜂鳥在空中懸停的時候，它的翅膀每秒拍打50-80次，而在求偶的短暫時期，其拍打速度甚至可達每秒200次。

它們讓自己能夠像直升機一樣垂直上升和下降、懸停在空中，做到這一點的其他動物只有一些昆蟲。

由於超強的翅膀靈活性，蜂鳥可以向任意方向飛行——它們是唯一一種能夠向後飛行的鳥類，而做到這一點的也只有少數幾種昆蟲。

在飛行速度上，蜂鳥也表現不俗。蜂鳥正常飛行的速度能夠達到90公里每小時，如果是向下俯衝的話，可以達到100公里每小時以上。

蜂鳥是怎樣飛行和在空中懸停的呢？

70年前，鳥類學家在野外用高速攝影機拍攝了大量蜂鳥飛行時的影片，這些影片用正常速度放映，蜂鳥的飛行動作就被放慢了。從這些影片中看到，在飛行時，蜂鳥的翅膀是在身體兩側垂直上下飛速扇動的。懸停在空中時，蜂鳥的翅膀，每秒扇動54次，在垂直上升、下降或前進時每秒扇動75次。蜂鳥就是靠翅膀的快速扇動完成飛行和懸停的動作。

根據這些高速影片，人們一直認為，蜂鳥在盤旋飛翔時，採用的是昆蟲的飛行方式。

但美國俄勒岡州立大學的科學家2005年的一項新的研究表明，蜂鳥的飛行方式兼具昆蟲和普通鳥類的特點。這一新的研究成果，發表在2005年6月23日出版的《自然》雜誌上（Nature，vol。435，no。7045 June 23，2005）。

俄勒岡州立大學的科學家們，是透過觀察蜂鳥飛行時周圍的氣流漩渦來研究蜂鳥飛行方式的。

科學家們首先訓練蜂鳥在一個位置固定盤旋，同時從裝有糖液的注射器中取食，然後在蜂鳥飛行的空間裡加入微小橄欖油粒形成的“薄霧”，並用鐳射射線從各個角度照射蜂鳥的周圍。最後每隔四分之一秒就拍攝兩張照片，捕捉油粒的分佈形態。

從油粒的分佈來看，蜂鳥在上下拍動翅膀的同時會將身體向上抬，翅膀向兩邊展開。

科學家發現，為了獲得升力，蜂鳥每次扇動翅膀時都將翅膀部分摺疊，使之指向正確的方向，蜂鳥飛行時翅膀的姿勢其實與游泳者踩水時手和臂的動作類似，只是頻率要快得多。

科學家指出，其他鳥類飛翔時所需的升力全部來自翅膀下扇；昆蟲飛翔的升力一半來自翅膀下扇，另一半則來自翅膀上扇；而蜂鳥飛翔的升力有75％來自翅膀下扇，25％來自翅膀上扇。這說明，簡單從空氣動力學的角度判斷，蜂鳥的飛行方式介於昆蟲和普通鳥類之間。

6、獨特的新陳代謝

蜂鳥是世界上新陳代謝最快的動物，是人類的77倍！

蜂鳥活動的時候，它的心率高得驚人，可達每分鐘1200次。而它呼吸的速率，哪怕在休息的時候，都達到每分鐘250次。作為對比，正常人的最大心率和靜息呼吸頻率分別為180次/分和12-20次。

為了維持這樣“令人驚歎”的新陳代謝，這個“小精靈”必須透過不斷地吃、吃、吃來獲得能量。

一隻典型的蜂鳥，每天大約要從2000朵花中吸取花蜜。除此之外，還要吃大量的小昆蟲（比如蚊子）。一天下來，蜂鳥總共要吃掉它們體重三倍的食物。這是什麼概念呢？這相當於，它們一天24小時連覺都不用睡，大約平均每10-15分鐘就得進食一次，而且一次要全部吃飽。當然它們不是這樣分批次吃的，而是不停地吃，吃掉所有看到的食物。

有時候蜂鳥必須忍受好幾個小時的飢餓。為了適應這種情況，它們能在夜裡或不容易獲取食物的時候減慢新陳代謝速度。進入一種像冬眠一樣的狀態，稱為“蟄伏”。

在“蟄伏”期間，體溫會下降20-30℃，心跳降低至每分鐘50次，呼吸也變得不規則起來。大多數鳥類的體型過大，不能利用蟄伏節能，因為蟄伏結束，重新溫暖龐大軀體過於費時耗能。蜂鳥結束蟄伏狀態僅需1小時，期間如果被幹擾，它們不會立刻恢復至正常狀態。

50年代初期，鳥類學家皮爾森在安第斯山脈的一個巖洞裡發現，一種蜂鳥在缺乏食物的季節裡休眠時，它的體溫從38℃降到14℃。即使在食物充足的季節裡，這種蜂鳥白天活躍在花叢中採食，到了夜晚它們的體溫同樣會降到14℃。這一絕妙的適應能力，在鳥類中是罕見的。

同樣的，高新陳代謝率也讓它們對水的需求非常旺盛——每天需要多達自身體重五倍的水。如果是人的話，相當於我們每天要喝超過1500杯水（按250毫升一杯算），這相當於我們每分鐘不到就要喝一杯水。由於大量的水合作用，他們的腎臟已經進化到能夠精確地過濾體內的水和電解質的水平。

另外，蜂鳥的高新陳代謝率意味著它們細胞中的線粒體必須儘可能快速、有效地產生能量。因此，它們沒有進行糖酵解的複雜途徑（將葡萄糖分解成丙酮酸，並利用由此產生的自由能量形成ATP）。而是一種更簡單高效的方式，它們的細胞可以直接透過簡單的氧化作用將獲取的葡萄糖迅速轉化為能量。

如果要用一句話來概括蜂鳥的奇特之處的話，那就是：它們用脊椎動物的身體，能夠完成昆蟲才做到的事。

然而，蜂鳥不像昆蟲那樣消耗完身體就死亡，它們的平均壽命達到3-5年！

7、蜂鳥與花的協同進化

幾千萬年來，隨著環境的變化，蜂鳥一直在以極快的速度重塑、發展著自己，並且在同一生態位進化出能夠適應不同環境的種類。

目前，蜂鳥仍然處於一個動態多樣化的過程中。

遷移到美洲的蜂鳥填補了北美、南美和加勒比地區的生態位和空間位，並且深刻地影響著大陸植物群。

在有些地方，蜂鳥的數量達到了飽和，而有些適應於新環境的蜂鳥也在不斷地出現。

當蜂鳥採集花蜜時，它們頭部和尾部會粘上很多花粉。然後，這些花粉被帶到其他花朵上，這在植物的繁殖過程中作用重大。有些依賴蜂鳥傳粉的花可能與蜂鳥密切地協同進化。

美國科學家騰坡勒（Temple）和他的學生，用了2年時間，在西印度洋的聖露西亞島上觀察到一種蜂鳥，大自然給了這種蜂鳥的兩性不同性狀，其中之一是鳥喙。

他們發現，這種蜂鳥的雄性的鳥喙直而短，而雌性的鳥喙彎而長。

一般說，在動物界中，性狀都是為了吸引異性交配，繁殖後代。而這種蜂鳥的這種性狀，卻不起這個作用，它們是保證兩性的蜂鳥各吃各的食物，互不干擾，不致為爭奪食物而夫妻反目。

原來，在聖露西亞島有兩種植物，它們全靠蜂鳥來傳遞花粉。其中一種植物的花蕊密管直而短，另一種則彎而深，各與雄、雌蜂鳥的鳥喙相匹配。雌鳥適於在略微彎曲的長筒狀花中採蜜，這一類花分佈廣泛且產蜜量高；雄鳥適於在短小筆直的花中採蜜，這一類花分泌的花蜜一般較少，而且它們也經常吸引許多傳粉的昆蟲。儘管雌蜂鳥也可以取食短筒花中的蜜，但它們一般更偏愛長筒花，而且在短筒花附近，它們往往受到雄鳥的驅趕。