
两种环境下的密度差(纵向力)和粘度(推进力)都差了不止一个数量级啊1. 密度差 人体的密度大约是1.0084,相信鱼和鸟都差不了太多;这样算,天上飞的密度差是1, 而水里游的密度差只有大约0.01,差了100倍~ 这意味着同等体积下二者需要承受的重力相差了100倍,天上飞的必须有更大的翅膀来对抗重力。(顺便解释了为什么有最大的鱼比最大的鸟大了那么多)
2. 粘度 在流体中自如运动是要是要靠流体粘度进行推进的,粘度越大,推进力越大~ 这个我就不用给数据了,大家都能感受得到数量级的差别……人类在水里靠胳膊就能产生很大的推力,但是在空气中相信是不会有一样的感觉的……所以~只能通过增大翅膀面积来抵消了~-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 以上答案只在“维持高度”和“推动”的层面讨论了一下翅膀大小~下面讨论一下尾巴啊以及鱼类的各种附加器官。 上文说过,水的粘度很大,在水中的重力影响很小。
前者导致了水中的涡流对于鱼类的运动有很大的影响,后者让鱼类没有必要维持一个强有力的纵向运动的运动器官。
这时,为了在复杂的水流中保持平衡,就需要更精致的带有某种流体力学平衡功能的外形(如背鳍什么的)和一个有力的横向推进系统(尾巴)。
这种搭配要比一个如同鸟类那种同时能够进行三维大推力运动的身体结构节省能量。
与此同时,对于鸟类而言,能够进行全重力环境下起飞的有力翅膀已经足够进行水平运动了;另外,空气的低粘度导致滑翔成为了非常经济的水平运动方式(可以想象一下如果是一条鱼游着游着忽然不动了……做个对比~)所以,鸟类的尾巴只需要在必要的时候维持平衡就够了~---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------总而言之,不同环境下存在不同的最优运动模式,这些最优的运动模式导致了不同的身体进化方向。
其实吧,正所谓大力出奇迹,你看海龟啊海豹啊没有什么背鳍不也挺好的么,所以这和进化路径大约也有很大关系~
