概要:[趣味物理]鸟巢与建筑仿生学原理 鸟是春天的使者、人类的朋友,它不但有鲜艳的羽毛,婉转的歌声,还 有被誉为“天然艺术品”的巢。在法国民间流传着这样一句谚语:“人类除 了鸟巢之外,什么都能制造出来。”可见,这个天然艺术品不但漂亮,而且 巧夺天工,是一种不朽的大自然杰作,是人类建筑构思时取之不尽的创作源泉。 那么,什么鸟的巢最精美呢? 鸟巢精美之最要首推织布鸟编织的瓶状巢了。它撕取长条的树皮纤维,像织布工人那样用它那灵巧的嘴和脚,穿针引线,并不时地打结打扣而成坚 固的编巢。编巢时,一般先由雄织布鸟编织巢的主体,并以此作为向雌鸟求 爱的资本,经炫耀求偶成亲后,由雌织布鸟编织巢的细部。织布鸟的瓶状巢 像一个曲颈瓶,悬挂在树梢,出入口在旁边。织布鸟就住在随风飘荡、逍遥 自在的“家”里生儿育女。编巢时有时遇到大风,织布鸟还会衔一些泥团来 “镇风”呢! 什么鸟的巢又最大呢? 鸟巢容积之最要首推秃鹫。美洲有一对秃鹫共同生活了 36 年,在一场 大风暴中,筑巢的大树
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鸟是春天的使者、人类的朋友,它不但有鲜艳的羽毛,婉转的歌声,还 有被誉为“天然艺术品”的巢。在法国民间流传着这样一句谚语:“人类除 了鸟巢之外,什么都能制造出来。”可见,这个天然艺术品不但漂亮,而且 巧夺天工,是一种不朽的大自然杰作,是人类建筑构思时取之不尽的创作源泉。
那么,什么鸟的巢最精美呢? 鸟巢精美之最要首推织布鸟编织的瓶状巢了。它撕取长条的树皮纤维,像织布工人那样用它那灵巧的嘴和脚,穿针引线,并不时地打结打扣而成坚 固的编巢。编巢时,一般先由雄织布鸟编织巢的主体,并以此作为向雌鸟求 爱的资本,经炫耀求偶成亲后,由雌织布鸟编织巢的细部。织布鸟的瓶状巢 像一个曲颈瓶,悬挂在树梢,出入口在旁边。织布鸟就住在随风飘荡、逍遥 自在的“家”里生儿育女。编巢时有时遇到大风,织布鸟还会衔一些泥团来 “镇风”呢!
什么鸟的巢又最大呢?
鸟巢容积之最要首推秃鹫。美洲有一对秃鹫共同生活了 36 年,在一场 大风暴中,筑巢的大树被掀倒,人们才有幸见到了它们的“家”。经测量得 知:鸟巢直径 2.74 米,深 6.l 米,整个鸟巢共重两吨哩!
什么鸟的巢最科学?
鸟巢科学之最要首推澳大利亚、新几内亚和东南亚一带的营冢鸟了,它 们的巢能产生恒定的温度 34℃~35℃,是雌鸟孵比蛋的理想产房。
营冢鸟用粗壮的两腿挖掘一个大深坑,在坑内填上落叶,又填上泥土和砂,有的竟高达 5 米,土丘周边长 50 米,为了造巢得花上几个月的时间哩! 过了一段时间,树叶腐烂,温度开始升高。那时雄营冢鸟经常来测量巢内温 度,它挖开表层,把翅翼下部无羽的部分贴近腐土堆,或者把头部和上半身 都钻进洞穴内,啄出土堆深处的砂子测量温度。当巢内温度达到 35℃左右, 它们挖一个深洞,雌鸟就在深洞里产下第一枚蛋,雄鸟使蛋大头朝上,以便 雏鸟容易出壳,并用砂子盖好第一枚蛋。经过 2~4 天,雌鸟又产下第二枚蛋。 这样一直下 16~33 枚蛋。然后雄鸟连续 10 个月精心守护着这个特别的产房。 当温度超过 35℃时,雄鸟就挖通风洞降低温度,但到了晚上又匆匆把通风洞 堵塞以防止热量散失;当温度低于 35℃时,就向土冢琢敷砂土。
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鸟巢有如下几大特点:鸟巢结构巧妙 鸟巢结构巧妙的可多啦。缝叶莺生活在我国最南部的山 林中,它选取芭蕉、葡萄藤的大型叶片,将叶片卷拢。雌鸟用嘴在叶缘相距1~2 厘米处,钻上一个个小孔,然后用树枝纤维、蜘蛛丝和细茎等,从一个 小孔穿出,又从另一个小孔穿入,并随时在孔外打结以防松扣。缝叶莺这样 嘴、脚并用缝成了窝,又用绒毛、棕毛等柔软的东西垫底,舒适的鸟巢就这 样建成了。
“衔泥两椽间”的燕子,在田间地头湿地处啄出湿泥丸,双双衔回椽间, 逐一堆积,又配置干草、草根、羽毛等,经一周左右而成“泥碗”巢。有一 种燕子叫金腰燕,它能筑成长颈瓶那样的泥巢。还有一种燕子叫楼燕,它口
腔里能分泌出很粘稠的唾液,与泥丸、草棍掺合,筑成表面透明的巢。楼燕 的近亲金丝燕,它纯粹用自己的唾液筑巢,那就是高档宴席上的“燕窝”。 鸟巢用材巧妙 鸟巢用材之巧妙也不胜枚举:燕子用泥做巢;麻雀以干 草做巢;鹰用粗大的树枝做巢;黄莺用树皮、麻以及草做巢;寿带鸟以树皮和草外面缠蜘蛛丝做巢。 红尾伯劳为了得到细如毛发的树皮纤维筑巢,要花很长时间侦察森林中理想的树,然后一条条撕下成一束运回。尤其是楮树,由于树皮质地细致而 纤维长,嫩枝又多而易于剥皮,是红尾伯劳筑巢的理想材料。
鸟类筑巢,一般就地取材,有时还采用人类使用的材料。在郑光美所著《鸟之巢》中,记载着 1957 年作者在吉林省桦皮厂火车站附近大树上发现的4 个喜鹊巢,其外壁几乎全是用粗铁丝编成的。
鸟巢选址巧妙 猫头鹰和野鸽在岩石缝内筑巢;翠鸟以吃小鱼为生,在 岸边土崖啄穴为巢;啄木鸟以树洞为巢;老鹰、白鹳以大树顶为巢;苇莺在 苇茎之间用长的草叶在高出水面 1~1.5 米处做巢;骨顶鸡在芦苇与蒲草丛中 筑巢,将草茎弯折搭编而成饼状巢,巢随水浮沉。
鸟巢一般筑在地面或草丛中,往往极为隐蔽。柳莺的巢选择地表有枯枝 落叶的地方,或选在山间小溪旁,以苔藓、树皮伪装。据国外资料,鹪鹩的 雄鸟建造很多的巢,而与雌鸟成婚后一个也没有用上,用的是雌鸟的巢,这 也可能是为了安全的疑兵之计吧!
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鸟巢的选址,巢口是有讲究的。郑光美先生对吉林省21个喜鹊巢做了观察,发现绝大多数朝向西南,与当地背风向一致。日本某地喜鹊巢的巢口, 多数朝北或东南,很少朝西,这不但有风向问题,还有日照问题。
鸟是天才的建筑师。织布鸟会编织树皮成巢,缝叶莺会缝叶成巢,燕子会用泥丸垒成巢,营冢鸟能造出恒温的巢,骨顶鸟会造浮巢??鸟为人们展 现了无与伦比的建筑艺术品。在科学发展一日千里的今天,建筑的造型、设 计、计算、用材、施工、选址等都有待于创新与发展,鸟巢不正是我们模仿、 借鉴、学习的好榜样吗?中国古代书载“有巢氏”,说明人类最早也曾像鸟那样巢居树上,后来由树上下来定居,在地面上造起了房子。而建筑的发展,跨度越来越大,高 度越来越高,说不定人类又会像鸟儿一样,重新居住在人工造成的“大树” 上呢!
鸟巢真是一个大自然的谜,而这个谜正有待于科学家去揭开。大自然存在着多少个谜呀!它正如希腊神话中的大神使者赫尔墨斯,变化无穷。美国 学者瓦尔特?麦勒斯说:“自然正如生命一样创造了各种形式。她美妙地把 样式和协调赋予她亲手创造的各种元素,赋予她使之生气盎然的各种力量 中。因此世世代代的人类总是喜欢把她看做是神性的艺术创造,是一位不可 捉摸的、变化多端的赫尔墨斯。”