Ученые объяснили, как морские птицы путешествуют по воздуху и воде — Naked Science
6 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.
10 часов назад
30 минут
Редакция

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

2 часа назад
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

8 часов назад
7 минут
Ольга Иванова

Антрополог из Цюрихского университета Ицхак Бен Мокко провел исследование, посвященное человеческим репродуктивным привычкам. В частности, он попытался ответить на вопрос, почему люди предпочитают заниматься сексом наедине, в то время как почти все остальные животные делают это в присутствии сородичей.

3 августа
4 минуты
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

10 часов назад
30 минут
Редакция

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

2 часа назад
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

12 июля
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

[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: