同樣是流體中運動，為何鳥和魚選擇了不同的運動方式？

01-07

同樣是在流體中運動，為何空氣中的生物（鳥/昆蟲）大多選擇水平長出1-2對大翅膀，沒有尾巴或者尾巴不太重要；而水裡的生物（魚類）大多只有較小的胸鰭，卻垂直長出背鰭/腹鰭、並且有個功能重要的尾巴？

兩種環境下的密度差（縱向力）和粘度（推進力）都差了不止一個數量級啊

1. 密度差

人體的密度大約是1.0084，相信魚和鳥都差不了太多；這樣算，天上飛的密度差是1，而水裡游的密度差只有大約0.01，差了100倍~

這意味著同等體積下二者需要承受的重力相差了100倍，天上飛的必須有更大的翅膀來對抗重力。（順便解釋了為什麼有最大的魚比最大的鳥大了那麼多）

2. 粘度

在流體中自如運動是要是要靠流體粘度進行推進的，粘度越大，推進力越大~

這個我就不用給數據了，大家都能感受得到數量級的差別……人類在水裡靠胳膊就能產生很大的推力，但是在空氣中相信是不會有一樣的感覺的……

所以~只能通過增大翅膀面積來抵消了~

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以上答案只在「維持高度」和「推動」的層面討論了一下翅膀大小~下面討論一下尾巴啊以及魚類的各種附加器官。

上文說過，水的粘度很大，在水中的重力影響很小。前者導致了水中的渦流對於魚類的運動有很大的影響，後者讓魚類沒有必要維持一個強有力的縱向運動的運動器官。這時，為了在複雜的水流中保持平衡，就需要更精緻的帶有某種流體力學平衡功能的外形（如背鰭什麼的）和一個有力的橫向推進系統（尾巴）。這種搭配要比一個如同鳥類那種同時能夠進行三維大推力運動的身體結構節省能量。

與此同時，對於鳥類而言，能夠進行全重力環境下起飛的有力翅膀已經足夠進行水平運動了；另外，空氣的低粘度導致滑翔成為了非常經濟的水平運動方式（可以想像一下如果是一條魚游著游著忽然不動了……做個對比~）所以，鳥類的尾巴只需要在必要的時候維持平衡就夠了~

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總而言之，不同環境下存在不同的最優運動模式，這些最優的運動模式導致了不同的身體進化方向。

其實吧，正所謂大力出奇蹟，你看海龜啊海豹啊沒有什麼背鰭不也挺好的么，所以這和進化路徑大約也有很大關係~