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鸟类vs蝙蝠,横膈膜呼吸vs气囊呼吸

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为了兑现上个帖子“破三十赞比比鸟类和蝙蝠呼吸效率谁更强和讲解过去有人发的蝙蝠呼吸效率和鸟类呼吸效率相当的论文”的承诺,本来想发在之前那个帖子里,不过有的吧友给建议让我开一个新帖讲讲这个。OK,那么直接开新帖盘一盘这事。
上期链接:https://tieba.baidu.com/p/9472847178?pid=151641283532&cid=0#151641283532


IP属地:安徽1楼2025-03-01 21:28回复
    相信吧友们之前一定看到过在过去某一一个帖子中看到的有些人发的鸟类和蝙蝠二者效率的等同的楼层,这些数据都来源于同一个论文。有些吧友比如我自己当初也相信了他们所说的话,当然也有部分吧友对此持怀疑态度,给出的理由是比如他们只给了论文中选取的一张表格作为依据而没给出论文链接和被引量,因此可信度不够。除此以外还有个疑点是表格中还有鸽子潮气量数据过小的可能的错误数据,这无疑加重了他们的话可信度不够这一点。事情的真相究竟如何呢?恰好我最近刚好找到了原文,下面由我我来剖析剖析



    (上图为当初那些人所说的话的截图)


    IP属地:安徽2楼2025-03-01 21:47
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      前排点赞


      IP属地:湖北来自Android客户端3楼2025-03-01 22:08
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        首先由于个人隐私原因,我不能透露当初传出这个流言的人的贴吧id名,为了方便下面我将这两人称作冰某和大某


        IP属地:安徽4楼2025-03-01 22:36
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          首先原论文链接放这里了:https://doi.org/10.1242/jeb.57.2.317

          原文可能有人会发现访问它需要付费,我今天也发现了,之前还是免费的,现在直接让我付钱,scihub上也搜不到,不过我幸好早已保存,有需要的私信找我要。


          IP属地:安徽5楼2025-03-01 22:45
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            论文标题顾名思义,是对蝙蝠飞行的能量学与生理学研究,实验对象为矛吻蝠(Phyllostomus hastatus)

            上图为大某当初发的楼层,图片选自论文的表格六,下图为表格六的翻译,表格六并无冰某声称的“肺对空气中氧气中吸收效率”和“同体积呼吸系统获取氧气能力”的数据。

            下图为冰某的原话,对比表格6,发现表格6并未出现下图画红圈的话


            结合冰某之前说的话
            可以得出大某只将论文表格六截图提供给冰某,而计算“肺对空气中氧气中吸收效率”和“同体积呼吸系统获取氧气能力”的数据很可能是冰某根据大某提供的截图将其中的数据通过套公式计算出来的,呼吸效率计算结果来源于冰某而非大某,计算结果由冰某得出并总结加以汇编发到之前那个贴里。因此该计算结果很可能已经是第二手资料,可信度已经大大降低了
            通过我对原论文的研究,发现冰某的计算方式或所用公式并非出自原论文(下图)

            原论文并没有给出计算结果,但给出了计算方式——“ When respiratory evaporative water loss is used to estimate ventilation, the efficiency of oxygen extraction can be expressed as ml O 2 consumed/mg H2O exhaled. It is noteworthy that P. hastatus compares favourably with birds in this respect (Table 6)”
            翻译:“当使用呼吸蒸发水分损失来估计通气时,氧气提取的效率可以表示为单位时间耗氧量/单位呼出的水分散失量。值得注意的是,P. hastatus 在这方面与鸟类相比更胜一筹(表 6)。”
            而冰某说的是表格第一列单位时间耗氧量除以第三列的单位时间通气量得到肺对空气中氧气中提取效率数据,计算公式都用错了,至于后面的“同体积呼吸系统获取氧气能力”的数据的计算公式,我谷歌搜索了好久都没搜到,我询问了冰某本人所用计算公式来源,然而他的回答令人大跌眼镜
            好家伙这是间接承认公式是自己猜的(编的)了吗?我不知道是我理解方式有问题还是他表达方式有问题,反正我的理解是他自己猜的。如果是这样的话他的数据类型已经从第二手资料变为野鸡资料了,可信度更低了。关键是他还把自己当成研究人员了,认为他能自己创造出新的计算公式。然而事实上一个新公式和定理创新或创造并确立是需要经过深思熟虑和不断的论证的,就算确立了想要可信度增加也需要获得大量支持认可。新公式被学术界广泛认可往往需要经受住后来者们不同方法论证的和对公式加以批评的考验。在广泛的时间尺度上公式最终呈现的也可能是后来者改进并补充的结果。凭啥他的公式可信度可以高过那些在学术界被使用了很久被广泛认可的公式呢


            IP属地:安徽6楼2025-03-02 14:03
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              对上文的总结:冰某得出的矛吻蝠和其他鸟类“肺对空气中氧气中吸收效率”的计算结果数据不属于原论文中的内容,且公式也用的是错误的公式,而“同体积呼吸系统获取氧气能力”的计算结构数据更是他扯得没边的野鸡数据,公式他自己都间接承认是他自己瞎编的。因此他之前在一个贴发的那一楼,可信度并不咋地


              IP属地:安徽7楼2025-03-02 14:14
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                既然冰某计算方式错了,那真正单位体重氧气提取的效率计算方式和结果是是什么?原论文提到氧气提取的效率计算方式可以表示为单位体重时间耗氧量/单位时间呼出的水分散失量(没给出结果),按照这种计算方式,那就是论文表格6第一列除以第二列数据,得出结果如下(保留后四位小数):
                矛吻蝠:23.5238
                23.7931
                虎皮鹦鹉:20.2778
                锡嘴雀:表格第二列数据暂缺
                鸽子:第一组数据暂缺
                鸽子第二组:9.9167
                矛尾蝠确实在这种计算方式下摘得单位体重氧气提取效率最高的桂冠
                注意:而鸽子计算结果过低应归因于表格第一列数据为【同体重】下的单位时间耗氧量。这是因为一个基本现象:在鸟类中小型鸟类同体重单位时间耗氧量通常高于大型鸟类(有种说法是小型鸟类翅膀小,升力不足,很难向大型鸟类一样利用翅膀进行持续滑翔来节能,因此飞行的成本要比大型鸟类更大),而鸽子属于较大的鸟类,因此才会有第一列数值过小导致计算结果过小的情况


                IP属地:安徽9楼2025-03-02 15:19
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                  下星期再继续更吧


                  IP属地:安徽10楼2025-03-02 15:56
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                    耗(获)氧量÷肺通气量不就是单位体积空气榨氧效率?这么直白的关系有啥不对?
                    这个研究主要测了飞行耗氧量和呼吸失水量两个值,而呼吸失水量反应的就是通气量,表六的其他字段都是基于这两个值计算的,其中第二列单位失水获得的氧量其实就相当于单位体积空气获得的氧即榨氧效率,也就相当于第一列除以第三列。
                    你拿第一列除以第二列,就相当于是耗氧量的平方除以通气量,这样算可不对。
                    表六最可疑的是倒数第三列呼吸频率数据的来源,这个直接影响后面的潮气量计算。
                    总失水量→总通气量,第三列通气量÷第四列呼吸频率=最后一列单口潮气量,单口潮气量÷体重就是倒数第二列。
                    两只矛吻蝠的呼吸频率竟然一样,可能实测两只矛吻蝠飞行时的呼吸都近似这个值。
                    鸽子表六有说明最后一行数据可能是单纯的引用了上一行别人测的呼吸频率做的计算,最后一行鸽子的呼吸频率可能根本不是487,比这个值要小,所以失水量不大,计算的通气量不大,而这样去除487的频率会得到很小的潮气量


                    IP属地:陕西来自Android客户端11楼2025-03-02 16:10
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                      我继续来更新了。


                      IP属地:安徽12楼2025-03-09 13:31
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                        有些人这时可能要说了:“矛尾蝠即使不按冰某的计算方式得出呼吸效率,按你所说正确的公式来计算同样是最高啊”首先你要知道,原论文作者自己都知道他这个计算方式有局限性,尤其是对于不同体型的物种而言要计算结果差出更多。这是因为这套公式是利用单位体重单位时间耗氧量等数据进行计算,而飞行动物单位体重单位时间耗氧量取决于体型和飞行模式以及翅膀结构,这些都是会是计算结果产生巨大变化的变量,比方说更大的鸟类相比更小的鸟类来说单位体重单位时间耗氧量更低,而蝙蝠相比鸟类在变量上的差异则更大了。蝙蝠的翼膜的来源是由五根手指骨伸长后并之间的皮肤相连形成的,这种结构相比鸟类的羽翼结构可变性更大。飞行时通过几根指骨的活动从而对翼膜的形状进行微调,这赋予了蝙蝠飞行时极强的灵活性,然而这种翅膀结构也让蝙蝠飞行时产生的升力相比同体型鸟类更低,单位体重单位时间耗氧量相比同体型鸟类也更高。这也是为什么明明矛吻蝠体型体重是虎皮鹦鹉的几倍但在表格中单位体重单位时间耗氧量却高的堪比比它小几倍的小型鸟类(具体原因我不细说,因为这会使阅读难度提高,感兴趣的自己谷歌一搜就出来了)
                        论文作者还说“Perhaps the most meaningful comparisons can be made between P. hastatus and budgerigars”,
                        翻译:“也许更有意义的比较应该在虎皮鹦鹉与矛吻蝠中”
                        之所以这么说是因为矛吻蝠单位体重单位时间耗氧量和虎皮鹦鹉差不多,鉴于鸟类和蝙蝠由于翅膀结构导致的在同体型耗氧量上的差异,在单位体重单位时间耗氧量与矛吻蝠相似的鸟类之间比较相比与其他鸟类与矛吻蝠的比较要更合理也更有说服力
                        总的来说这个计算方式对于鸽子是不公平的,鸽子可能被严重低估了


                        IP属地:安徽14楼2025-03-09 14:06
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                          蝙蝠由指骨之间皮肤相连形成的翅膀


                          IP属地:安徽15楼2025-03-09 14:09
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                            同时冰某的说法还有一个巨大漏洞------------他只按照这个只有少数几种鸟类和蝙蝠的数据的表格通过计算总结出“蝙蝠与鸟类对单位体积空气的榨氧效率相当”。从统计学角度来看,他通过对少数受试者即少数几种鸟类和蝙蝠得出该结论是缺乏可信度与参考价值的。为什么呢?因为表格中的受试鸟类蝙蝠种类范围较窄,通过对表格中的数据进行计算与总结顶多只能得出“矛吻蝠对单位体积空气的榨氧效率和虎皮鹦鹉相当并高于鸽子与锡嘴雀(可能)”的结论
                            如果想要“蝙蝠与鸟类对单位体积空气的榨氧效率相当”的结论成立需要让受试者覆盖鸟类和蝙蝠多个科和种类,然而很可惜原论文的表格6并非如此,我查阅其他文献也没有查到覆盖鸟类和蝙蝠多个科和种类并把数据一一列出来的大好人论文。显然冰某的结论可以直接否决了


                            IP属地:安徽16楼2025-03-09 14:27
                            收起回复
                              既然没有实验范围如此之广的论文来判断鸟类和蝙蝠平均呼吸效率谁强谁弱,我们就只好抛弃看平均水平的方式而采取一种更接地气的方式了————看上限


                              IP属地:安徽17楼2025-03-09 14:34
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