01.07.2020
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.
Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

11 часов назад
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

26 ноября
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: