信不信由你,有些蛇是會飛的。沒有翅膀的爬行動物,如何能翱翔天際呢?杰克·索哈喜歡擺弄蛇,也是一位研究生物力學的科學家。對于動物的運動,杰克非常感興趣。杰克說:“我們并不了解,蛇為什么要進行這樣的空中移動。是為了躲避掠食動物?為了捕捉半空中的獵物?還是要去一個新的地方尋找食物?還有,這些蛇到底是怎樣飛起來的呢?”杰克決心解開這個謎。
杰克是一名芝加哥大學探尋有關飛行問題的專家,無意中,他成為了研究“飛蛇”的世界權威。少年時的杰克喜歡理科和工程學。他更感興趣的是轉子,而非爬行動物。然而,當他聽說有些蛇會飛時,就從動物學新手變成了蛇類專家。
生活在東南亞雨林的天堂金花蛇,敏捷地穿梭于枝葉茂密的樹冠層中,獵捕蜥蜴為食。雖然天堂金花蛇之類對人大多無害,但其毒性足以讓壁虎喪命。它也可以活活把獵物勒死。然而,它最了不起的適應性表現,是能從半空中滑過。當杰克聽到新加坡有一種會飛的蛇后,他便從他的芝加哥大學的研究中心來到世界的另一端——新加坡。
新加坡有一種會飛的蛇名叫天堂金花蛇
一處島嶼,一個國家,一座城市,新加坡的摩天大樓比高聳的樹木更出名。不過,這里就是杰克要找蛇的地方。杰克說:“這里有原始雨林,我想,蛇類的‘飛行’最初就是在這樣的環境中進化來的……樹木很高,相互間有空隙,滑行的空間很大。”。
新加坡有會飛的蛇,這可是個新發現,甚至對許多新加坡人來說都是新鮮事兒。杰克一行人分成兩組。他們在建筑物中尋找,因為“飛蛇”會來這些地方捕食蜥蜴。它們也會吃小鳥和蝙蝠。這種會飛的蛇名叫天堂金花蛇。經過多天的不懈努力,他們終于抓到了一條新加坡的天堂金花蛇。
從外觀看,這種動物沒有適于滑行的特別變化。顯然,它沒長翅膀,也不像是會飛的樣子。不過,它是爬樹高手,在地面移動的速度也很快,會游泳,也能飛。杰克說:“我還想不出別的什么動物兼備所有這些運動能力。”
攝像機捕捉到了天堂金花蛇的鏡頭
杰克此行得到了兩位專家的協助。其中威斯特·阿什頓是經驗豐富的澳大利亞攝影師。首先,在一片空地上,威斯特架設兩座塔架。一座是為了讓蛇跳下來,另一座安裝攝像機,從六個固定點記錄蛇的每一段“飛行”。
他們用無毒涂料,把蛇身上標出的定點臨時染上顏色。蛇身上的色點可以顯示,在滑行的任意階段,其身體每一部分的動作。經過三天的準備工作,一切差不多都已就緒……
威斯特得想辦法,讓攝像機緊跟這條又細又長、動作迅速的“飛蛇”。終于,到了真實、關鍵的一刻。蛇行空中的偉大鏡頭——身體幾乎扁平,以助于滑行。
它走得挺直,“飛行”表演一次比一次精彩。有時候,蛇在半途中,甚至會變換方向。
杰克說:“整整24米,這是我看過的最長的滑行距離。”他們直接來到高解析度影片剪接室,進行圖像慢放和分析。
飛蛇在空中不是圓柱形,反倒更像一條彎曲的絲帶
從圖像慢放可以看出,它首先是“起飛”——蛇身低低垂著。接著,它的腦袋左右擺動,掃視、搜尋底下的降落點。一切準備就緒。它向上抬起身體,就在最恰當的一刻松開尾巴,讓自己向上彈了出去。此時,蛇把肋骨伸展開來,讓身體的寬度加倍。這時,它不像是圓柱形,反倒更像一條彎曲的絲帶。
接著,它以陡直的角度下落五到十英尺,獲取空中速度。它在半空里蛇行前進,時速大約20英里。這是地球上所有“飛蛇”當中行進速度最快的一種。
側面看,蛇的頭部似乎是靜止的,而不同角度獲取的畫面,顯示出它的腦袋一直在動。它的頭前前后后地微微擺動著。
最大的疑問是,這些蛇在飛行途中如何改變方向?高解析度的鏡頭,讓杰克第一次看到蛇的尾巴在空中擺動的細節。它是把尾巴當成方向舵了嗎?還是身體形狀的細微變動讓它在半空中轉向?
杰克說:“我還不確定,尾巴是否具有空氣動力學的作用。今天,我們無法獲得所有的答案。需要對每幀圖像進行研究,再和全景攝像機拍到的畫面交叉比對,展開更為詳盡的分析。”或許,還要經過幾個月、甚至幾年的工作,才能破解“飛蛇”的所有秘密。
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飛蛇的研究將有助于設計出更好的“機器蛇”。
并非只有杰克一人決心了解“飛蛇”的秘密。美國航空航天局或許也想對他的研究成果加以特別應用。美國太空署的科學家,早已開始研究蛇的運動,甚至還制造出一些機器蛇。
科學家認為,蛇可以從東西上爬過去,也可爬到它里面。在一個混亂的空間中航行,比起別的自動機器,這實質上是有了更多的選擇。想想看,要是美國航空航天局知道如何讓“機器蛇”飛起來……
研究人員認為這很值得研究一下,因為“飛蛇”完全不同于我們所熟知的任何一種飛行器。了解蛇的運動模式堪稱一大挑戰。從生物力學的角度來說,所有蛇都很復雜。
蛇體內的肌肉系統相當復雜。基本上,里頭是一根管子,上面全都裹著肌肉——有意思的是,這些肌肉朝著各個方向生長。所以,從脊椎到肋骨,從肋骨到肋骨,從一塊肌肉到別的肌肉,全都連結在一起。蛇的肌肉不同,比如說我的肱二頭肌只是單一的,而它的體系卻非常復雜。蛇的橫向肌肉最強壯,用于側向運動。然而,真要移動的話,大多數也還需要握力。它們需要抓握什么東西來使勁,需要某種摩擦力。如果沒有足夠摩擦力,就得改變運動方式。比如,角響尾蛇在沙地上移動,而沙子的摩擦力很小,所以它們就得改變自己的運動方式。在半空中滑行的蛇是類似的情況,因為空氣幾乎沒有摩擦力。
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天堂金花蛇分布于東南亞。棲居在森林及花園中。體形十分細長纖細,屬行動敏捷的日行樹棲性蛇種,當它需要逃離天敵或迅速下到地面時,可以將身體各部向內凹,使得它得以從樹頂快速滑翔下來;此外,其鱗片上的縱脊也能使它快速爬上又高又直的椰子樹上。它在野外主要以小型哺乳類、小蜥蜴與鳥類為食。卵生,每次產約5~8枚卵。