鼯鼠是怎么到高处的？东北发现鼯鼠亚种有闪电般的旋转

在我国东北的森林里，居住着一些超级可爱的小精灵，它们是西伯利亚鼯鼠的几个亚种。疫情期间，科研工作者花费了大量的时间去追踪检测它们。

怎么找到它们的巢？

有一些秘诀：通过树下粪便形成的环，从高处散落的雪，以及树周围散落的芽、种子、叶子和蘑菇等零食的碎片来识别。

鼯鼠非常喜欢大东北覆盖山脉的针叶阔叶混交林，它们最偏爱杉树，这些针叶树随着年龄的增长，往往会出现较大的裂缝和空洞，鼯鼠会用碎树皮和干苔藓搭配自己的绒毛筑巢。

这听起来就很舒适，当冬天大雪落下，鼯鼠们会更舒适，它们两口子挤在一个窝里分享体温。但，鼯鼠可没有什么长相厮守，到了第二年，再温暖的夫妻组合通常也会分崩离析。

繁殖季节里，大家都忘掉了去年的一切，进入单身大市场。此时雄性为争夺雌性而相互争斗，开始进行令人眼花缭乱的空中求偶追逐。

在春季的夜晚，每个雌性穿过森林时，都会被一群争吵不休的热心雄性护送。这些外表可爱的家伙为了美人彼此大打出手。

让人遗憾的是，即使获胜了，雌性也总是会偷偷溜出去与配偶以外的其他人交往，每一只鼯鼠头上，都免不了绿油油的。

作为飞鼠的代表，鼯鼠常被称为“滑翔机”。但这有点用词不当，即使它们确实没有真正的翅膀，但滑翔不能描述鼯鼠那令人惊讶的特技飞行技巧：包括闪电般的旋转、拐弯、翻转和俯冲。

曾经，大多数人都认为鼯鼠是被动滑翔，利用它们广阔的胸膜——从脖子到前肢再到后肢的毛茸茸的翼膜——来简单地延长跨越树冠间隙的跳跃，并用于降落。

一旦科学家开始研究鼯鼠，很快就发现它们明显无视基本的空气动力学约束。研究人员最终记录到，在一次飞行中，一只鼯鼠可能会使用十几种不同的飞行控制技术。

很让负责记录这些模式的研究助理头疼的是，不同的鼯鼠会使用这些技术的不同组合。值得强调的是，在这个物种中从未观察到任何一种飞行方式是被动滑翔。

研究者经常记录到鼯鼠以非常高的“迎角”在空中移动，这是机翼（鼯鼠的翼膜）与迎面而来的气流方向之间的角度。

注意！飞机通常在迎角达到 15 到 20 度时会失速。而鼯鼠通常会达到 60 度，远远超过即使是最先进的军用喷气式飞机也会导致失速和坠毁的数值。

失速是由于升力损失造成的。这发生在升力的主要来源，空气涡流——由于机翼上下压力不同而在机翼前缘形成的空气漩涡——基本上以大角度从机翼表面滑下。

而鼯鼠驾驭着非比寻常的升力，即使在拖着沉重的货物——比如巨大的松果——时也能飞很远的距离。

说到松果，另一个挑战基本空气动力学的实验室研究中，发现鼯鼠在飞行中携带重物而不影响高度或轨迹的能力。

鼯鼠产生的升力高达其体重的六倍，这一壮举使它们能够带着大松果穿越林海，事实上，即使是怀孕的晚期，鼯鼠的飞行能力也没受到什么影响。

此外，研究者对鼯鼠的高速飞行，以及控制其加速度的能力感到费解。记录到的速度大大超过了滑翔本身可能产生的速度。在鼯鼠小身体的某个地方，有一个神秘的机制，它不需要发动机，内燃的力量，就能产生非凡的升力，堪比动力飞行。

随着这些发现，越来越明显，鼯鼠的飞行能力太强了。

飞行性能是生死攸关的问题，或者至少是交配成功的问题。

研究者逐帧分析鼯鼠的飞行，破译鼯鼠用来解决空气动力学问题的一系列优雅解决方案——其中最重要的是“翼尖”——手腕外突出的软骨棒——有点像长长的无名指。

在鼯鼠和飞机中，翼尖偏转并保留沿机翼前缘形成的大空气涡流，从而产生大量升力。但与飞机相比，一个关键的区别是，鼯鼠可以独立动态地控制左右翼尖，根据需要折叠和伸展，以改变飞行中滑翔的速度和轨迹。这使它们能够在空中急转弯以避开障碍物或躲避猫头鹰。

鼯鼠在大约 2000 万年前进化出翼尖。

一代又一代，自然选择不断完善鼯鼠的空气动力学。它们那胜过1969 年世界上第一架超音速喷气式飞机设计的巧妙结构，积极产生额外的涡流并增加升力。

最后是鼯鼠的终极秘密武器：翼膜本身。在每只鼯鼠的早期发育过程中，翼膜就出现在后肢和前肢之间——这使得巢穴中的一群小鼯鼠看起来非常像一堆薄煎饼。

当小鼯鼠长大后，不同的肌肉和神经群充满了翼膜，其结果是对膜的分布式控制，一些局部由肌肉进行控制，而另一些则由远处的神经中心控制。

这种分布式控制的重要性在于——独立地调节膜的翻滚和刚度，横跨整个膜，以及左右两侧。翼的一部分可以是刚性的，而另一部分是柔韧的，所有这些都是为了响应来自检测气流微小变化的局部拉伸感受器的神经信号。

总之，在飞行过程中，鼯鼠可以主动改变翅膀的大小、形状和刚度。这对于所有现存的飞机来说，是可望不可及的。

飞机和空气动力学息息相关——从人人熟悉的协和，到B-2 隐形轰炸机的三角翼，以及鲜为人知的可变后掠翼设计，具有两对机翼的奇异鸭式飞机等等等。

而设计一种能够立即改变刚度和配置以响应局部气压和流量的微小变化的机翼仍然是人类飞机工程师的梦想。

鼯鼠用了大约2000万年，我们还要花多久呢？

作者感谢你的关注(- _-)