В новом исследовании группа американских биологов и биоинженеров продемонстрировала, что фламинго не просто пассивно отфильтровывают планктон, как принято считать, а добывают пропитание в активной охоте, задействуя гидродинамические процессы.
© Victor Ortega Jiménez, UC Berkeley
Наблюдая однажды за фламинго в зоопарке, биолог Виктор Ортега-Хименес из Калифорнийского университета в Беркли (США) заинтересовался, как именно эти птицы ловят добычу, когда погружают голову с характерным L-образным клювом в воду.
Не найдя в научной литературе ответов на вопросы о механизмах, которые сопровождают питание фламинго планктоном, ученый решил сам провести такое исследование. Результаты этой работы, в которой ему помогали специалисты из Технологического института Джорджии и Государственного университета Кеннесо (США), недавно опубликовал журнал Proceedings of the National Academy of Sciences. Статья о ней также вышла в издании The New York Times.
В своей статье ученые утверждают, что фламинго — не пассивные фильтраторы планктона, а активные хищники, использующие для охоты физику потоков. Подобно паукам, плетущим сети, фламинго создают в воде вихревые ловушки для захвата проворной планктонной добычи.
Чтобы раскрыть «гидродинамические секреты» питания фламинго, исследователи провели серию экспериментов с тремя птицами из зоопарка, которых специально приучили кормиться в прозрачной емкости с водой. Ученые насыщали воду пузырьками кислорода и добавляли живых рачков-артемий, а затем записывали происходящее на высокоскоростную камеру, что позволило в деталях визуализировать процессы во время кормежки. Также специалисты создали трехмерную модель головы фламинго, с помощью которой подробнее изучили биомеханику охоты птиц на планктон.
Наблюдения за фламинго показали, что те часто вынимали голову из воды во время кормления. Каждое такое движение создавало вихрь, поднимавший частицы со дна к поверхности. Кроме того, в воде фламинго быстро смыкали и размыкали изогнутый клюв с частотой примерно 12 герц (до 12 раз в секунду). В результате возникали направленные мини-водовороты, затягивающие планктон прямо в клюв. Это же подтвердили опыты с 3D-моделью.
Еще одной охотничьей уловкой фламинго оказалось типичное для них топтание в воде. С помощью эксперимента с муляжом перепончатой лапы и компьютерного моделирования ученые установили, что, пританцовывая таким образом, фламинго создавали в воде еще больше вихрей. Эти водовороты поднимали мелких рачков и личинок, увеличивая улов.
С учетом сделанных открытий авторы исследования заключили, что фламинго — это «высокоспециализированные супермашины для добычи пищи», использующие для этого буквально все тело, от клюва до лап.
Ученые полагают, что результаты их работы могут лечь в основу проектов по созданию новых систем очистки для удаления загрязняющих частиц и вредных микроорганизмов из водоемов. Также Виктор Ортега-Хименес планирует дополнительные эксперименты, которые детальнее раскроют механизмы фильтрации внутри клюва фламинго.
