Ученые объяснили, как морские птицы путешествуют по воздуху и воде — Naked Science
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые объяснили, как морские птицы путешествуют по воздуху и воде

Морские птицы развили способность и летать, и плавать. Обычно они проявляют себя хуже в обеих средах по сравнению с сородичами, которые передвигаются только по воздуху или воде. Но некоторые виды научились делать это одинаково хорошо.

семейства Alcidae. / © Daniel Zatz (CC BY-NC 2.0 - creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
Тупики, член семейства Alcidae. / © Daniel Zatz (CC BY-NC 2.0 – creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)

За миллионы лет развития птицы, адаптировавшиеся к жизни в морской среде, приобрели несколько особенностей строения: их лапы покрыты перепонками, а перья не промокают. Крылья морских видов отражают, как предпочитает охотиться птица: парить в воздухе и только иногда резко нырять за добычей (в таком случае крылья будут длинными) или проводить большую часть времени в воде (у таких видов крылья гораздо короче).

«Птицы, которые используют свои крылья для “полета” в разных средах, как ожидается, будут летать плохо в обеих средах — по сравнению с теми, которые держатся либо в воздухе, либо только в воде, — объясняет первый автор работы Энтони Лапсански, кандидат наук на полевой исследовательской станции в Форт-Миссуле Университета Монтаны, США. — Интересно, что чистиковые, по-видимому, нарушают этот компромисс между воздушными и водными летными характеристиками, и мы хотели бы изучать это далее».

Исследование, опубликованное в журнале eLife, показывает, что некоторые виды, например тупики и кайры, отлично летают, сохраняя при этом высокую эффективность во время погружения в воду. В процессе движения они совершают пропульсивные сокращения и из-за этого, вероятно, затрачивают меньше метаболической энергии на перемещение. Результаты исследования показывают, что чистиковые получили такие способности в ходе эволюции.

Чтобы лучше понять, как представители этого семейства сочетают способности эффективно передвигаться и по воздуху, и по воде, Лапсански и его команда проверили, соответствуют ли движения чистиковых эффективным числам Струхаля (они описывают частоту, с которой тело производит импульсы силы, чтобы передвигаться). Только узкий диапазон чисел подходит: если птица хлопает крыльями слишком быстро или слишком медленно для заданной амплитуды и скорости полета, то она тратит энергию впустую. Большинство чистиковых укладываются в этот диапазон — значит, отбор настроил их на совершение эффективных машущих и плавательных движений.

Ученые использовали видеосъемку, чтобы измерить движения крыльев четырех видов чистиковых. Результаты показали, что птицы передвигаются при числах Струхаля между 0,10 и 0,40 как в воздухе, так и в воде, но хлопают крыльями в воде примерно на 50% медленнее. Это говорит о том, что птицы либо сокращают свои мышцы на неэффективных скоростях, либо поддерживают двухцепочечную мышечную систему.

«Наша работа предоставляет детальное новое понимание того, какие особенности полета чистиковых эволюция сформировала в ответ на конкуренцию в воздухе и воде, — заключает старший автор исследования Брет Тобальске, профессор и директор полевой исследовательской станции в Форт-Миссуле. — Теперь необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, какие изменения произошли в полетных мышцах птиц».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
12 часов назад
7 минут
Мария Азарова

Исследование показало, что цитотоксические Т-клетки (Т-лимфоциты) опосредуют вызванное физическими нагрузками замедление роста опухоли.

2 часа назад
9 минут
Мария Азарова

К такому выводу пришли сотрудники NASA, а авторы другого исследования рассказали, где именно на спутнике Земли может сохраняться водяной лед — в еще больших количествах, чем считалось ранее.

Вчера, 12:18
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

Вчера, 12:18
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Вчера, 15:09
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: