老鹰为什么能长时间飞行不扇翅膀

大部分鸟都会飞翔，但并不是所有的鸟都会翱翔。飞翔需要扇动翅膀，但秃鹫、鹰等鸟类却能够长时间翱翔而不扇动翅膀。

它们沿着上升的气流滑翔，这种飞行方式几个世纪以来一直让科学家着迷，人们很想知道它们是如何做到的。

近日，美国佛罗里达大学进化生物学家 Emma Schachner 博士领导的国际研究小组首次报告称，翱翔的鸟类利用肺部来增强飞行能力。

鸟类为了适应飞行生活而特化了它们的肺。鸟类的肺上额外长出许多大的气囊，这些气囊填充在鸟类的体腔中，一方面可以减少密度方便飞行，一方面可以储存空气，为飞行提供氧气。

另外，鸟类的肺是单向通气的，气体从气囊中进入肺部，进行气体交换，之后再流入其它的气囊并排出体外。

这样做可以隔开富氧空气与贫氧空气，有效提高气体交换的效率，就像人类的心脏能够分开富氧血液（动脉血）和贫氧血液（静脉血）一样。

后来人们发现，鸟类的气囊上还会分支处许多细小的延伸部分，称为憩室，不同的鸟类拥有的憩室数量和大小各自不同，人们对这些结构的功能没有深入了解。

科学家在给红尾鹰做CT时发现了一个奇怪的憩室，它正好位于老鹰的胸肌（负责收翅膀）和喙上肌（负责张开翅膀）之间，科学家把这个憩室命名为胸肌下憩室****（SPD）。

胸肌和喙上肌是鸟类飞行中最重要的肌肉，它们的总重能占到鸟类体重的25%左右。

因此，SPD的位置实在特殊，以至于科学家认为它可能会有除了通气之外的其他功能。

于是，他们调查了 68 种其它鸟类的解剖，结果发现，多数会翱翔的鸟都有SPD，同时所有不会翱翔的鸟类都没有SPD。

更重要的是，这些有SPD的翱翔鸟类之间亲缘关系非常远，因此它们的SPD不是一脉相承下来的，而是各自独立进化出来的——至少进化出了7次。

这种进化模式强烈暗示了SPD结构对于翱翔飞行具有重要的功能性。

计算机模型表明，SPD充气时会增加胸肌的力臂，而根据杠杆原理，增加力臂可以省力，进一步提高翱翔鸟类保持翅膀处于静态水平位置的能力，从而优化了翱翔鸟类胸肌的功能。

从蜂鸟到鸵鸟，从企鹅到雄鹰，鸟类通过对物理规律的精妙利用，实现了多种多样的生物学功能，从而使自己的多样性和生态位遍布地球的每一个角落。