Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.05.2017
Редакция Naked Science
348

Прыжки попугаев прояснили эволюцию полета

Инженеры из Стэнфордского университета построили математическую модель, которая позволяет описать кинематику попугаев, прыгающих по веткам.

61ff92a37fd1aa926a0d682306c2a710
©Wikipedia

При поиске пропитания птицы, кормящиеся и обитающие на деревьях, как правило, передвигаются с помощью прыжков и используют крылья только для преодоления значительных расстояний. Схожим образом, как предполагается, могли перемещаться вымершие архозавры, однако эволюция движений изучена недостаточно. Помимо филогенетического значения, анализ механизмов, лежащих в их основе, может помочь в разработке микророботов, способных воспроизводить локомоцию живых организмов. Так, в одном из прошлых экспериментов, ученые изучили характер завихрений, создаваемых крыльями воробьиного попугая.

 

В новой работе американские исследователи использовали четырех воробьиных попугаев (Forpus coelestis) для анализа перемещения типа «прыжок-полет». Животные перепрыгивали между специальными жердочками, оснащенными динанометрами, что позволяло регистрировать импульс, который возникал в момент отталкивания от поверхности. Когда жердочки удаляли на расстояние более 20 сантиметров птицы были вынуждены подключать крылья — сила взмаха при этом оценивалась посредством аэродинамической платформы. В рамках испытаний авторы заставляли попугаев преодолевать дистанции в 20, 40 или 75 сантиметров.

 

Зависимость дальности прыжка от импульса, генерируемого крылом, с учетом массы тела / ©Diana D. Chin et al., Science Advances, 2017

 

В зависимости от расположения жердочек, птицы могли совершать прыжок под углом в 20 градусов или строго горизонтально. Начиная с 20 сантиметров, животные при прыжке помогали себе крыльями, однако на любой дистанции, в том числе при условии активных взмахов, горизонтальный импульс, который придавали ноги, обеспечивал 80–100 процентов скорости движения. По мнению ученых, с энергетической точки зрения, по сравнению с отталкиванием от воздуха, отталкивание ногами от поверхности представляется более оптимальным способом генерирования импульса, поэтому перемещение попугаев очень экономично.

 

На короткой дистанции крылья обеспечивали птицам до 30 процентов импульса. Вероятно, аналогичной грузоподъемностью обладали крылья небольших динозавров — археоптериксов (Archaeopteryx) и микрорапторов (Microraptor) величиной с ворону. Согласно моделированию передвижения типа «прыжок-полет», частичный взмах крыла при прыжке мог увеличивать дальность передвижения этих животных на 20 процентных пунктов. Это значительно расширило бы ареал обитания при сокращении расходов энергии на полноценные взмахи. Важную роль в эволюции полета могло сыграть и уменьшение тела динозавров, считают авторы.

 

Статья опубликована в журнале Science Advances.

Ранее британские исследователи показали, что комары обладают уникальной кинематикой полета. С помощью съемки и моделирования выяснилось, что в отличие от рукокрылых, птиц и других насекомых, они совершают крыльями непропорциональные взмахи таким образом, что в каждый момент времени часть крыла участвует в наборе высоты.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 13:24
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

Вчера, 17:18
Сергей Васильев

Интерферометр, плечи которого разнесены по разным континентам Земли, сможет увидеть рождение первых звезд во Вселенной и заметить работу радаров на далекой экзопланете, где, возможно, есть жизнь.

Вчера, 15:46
Ольга Иванова

Отработка навыка игре на таком сложном музыкальном инструменте, как фортепиано и пианино, в течение всего одного часа в неделю оказалось способно улучшить работу мозга почти во всех сферах деятельности. Даже в тех, которые не связаны с музыкой. Кроме того, такая деятельность снизила уровень стресса, тревоги и уменьшила депрессивные симптомы.

2 декабря
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

2 декабря
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

Вчера, 13:24
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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: