Марскія птушкі аднолькава добра ‘лятаюць’ і ў вадзе, і ў паветры

Новае даследаванне паказала, што прадстаўнікі параўнальна разнастайнага сямейства Чысцікавых Alcidae, якое аб’ядноўвае гагарак, тупікаў, кайр і іншых марскіх птушак, аднолькава эфектыўна рухаюцца з дапамогай крылаў і ў паветры, і пад вадой.

Гэта значыць, што гэтыя птушкі трацяць параўнальна мала метабалічнай энергіі, калі ствараюць сілу, з дапамогай якой перамяшчаюцца як у паветры, так і ў вадзе. Аказалася, што на здзіўленне даследчыкаў, чысцікавыя птушкі выдатна прыстасаваныя для перамяшчэння ў такіх розных асяроддзях.

"Птушкі, якія выкарыстоўваюць крылы для ‘палёта’ у вадзе і паветры, паводле нашых уяўленняў, павінны нашмат менш эфектыўна гэта рабіць у абодвух гэтых асяроддзях у параўнанні з тымі птушкамі, якія альбо толькі лятаюць, або толькі плаваюць з дапамогай крылаў” – сказаў Anthony Lapsansky, сааўтар публікацыі па выніках даследавання і аспірант Field Research Station у Fort Missoula, Універсітэт штату Мантана (ЗША). “Іншымі словамі, з-за кампрамісаў, неабходных для абодвух асяроддзяў, гэтыя птушкі не павінны былі сабе даваць рады добра ні ў паветры, ні ў вадзе. Аднак аказалася, што гэта не так і мы будзем шукаць далейшыя адказы на пытанне: як гэта ў іх атрымалася?”

Каб атрымаць больш дадзеных пра розныя тыпы палёту чысцікавых у розных асяроддзях, Lapsansky з камандай з дапамогай хуткаснай відэаздымкі правяраў значэнні т.зв. індэкса эфектыўнасці Строўхала ('efficient Strouhal numbers'). Многія групы жывёл, каб рухацца ў вадзе і ў паветры, павінны выкарыстоўвываць рухі канечнасцямі. Індэкс Строўхала апісвае частату, з якой жывёла робіць сілавыя рухі канечнасцямі, у нашым выпадку - крыламі. Зразумела, што для розных асяроддзяў розныя частоты рухаў будуць адпаведна эфектыўнымі – калі птушка, напрыклад, махае крыламі запавольна або зачаста пры нейкай умоўнай хуткасці, каб утрымаць яе, яна будзе траціць для гэтага шмат энэргіі.

Як аказалася, узмахі крыламі ў чатырох відаў чысцікавых з выразна рознай масай цела (ад 450г да 1кг) і з розных адгалінаванняў гэтага таксону, у вадзе былі больш рэдкімі – у сярэднім, на 50%. Індэксы Строўхала атрымаліся паміж 0,1 і 0,4 для перамяшчэння як у вадзе, так і ў паветры, аказаліся ў межах закладанай эфектыўнасці і вельмі падобнымі да тых птушак, якія або толькі плаваюць з дапамогай крылаў, або толькі лятаюць.

Дадаткова навукоўцы будуць спрабаваць вызначыць ці аднолькава птушкі выкарыстоўваюць мышцы для палёту ў паветры, і ў вадзе. "Звычайна мышцы складаюцца з валокан, якія прыстасаваныя для спецыфічных актыўнасцяў. Аднак цяжка ўявіць што сярод іх ёсць такія, якія аднолькава працуюць для рухаў у такіх розных асяроддзях, як вада і паветра” – сказаў Lapsansky.

Крыніца: Anthony Lapsansky, Daniel Zatz, Bret W Tobalske. Alcids 'fly' at efficient Strouhal numbers in both air and water but vary stroke velocity and angle. eLife, 2020; 9 DOI:10.7554/eLife.55774

Паводле www.elifesciences.org  падрыхтаваў Дзьмітры Вінчэўскі

Малюнак розных прадстаўнікоў відаў сямейства, вымерлыя пазначаныя † (іх памеры рэканструяваныя): †Miomancalla howardae (A); †Pinguinus impennis (B); †Pinguinus alfrednewtoni (C); †Alca stewarti (D); †Mancalla vegrandis (E); Uria aalge (F); †Miocepphus blowi (G); Alca torda (H); †Alca minor (I); Alle alle (J); †Aethia storeri (K); Aethia pusilla (L) from Gryz (2013) і www.researchgate.net

На гэтую тэму:

Новае даследаванне дапамагае зразумець, як птушкі маглі пачаць лятаць

Махавыя пёры дапамагаюць эканоміць энергію і птушкам з актыўным палётам

Кантрастна афарбаваныя махавыя дапамагаюць птушкам у палёце

Галубы гатовы траціць больш энергіі, каб толькі ляцець разам