14.12.2011

Как летают колибри

Механикой своего полёта колибри напоминают скорее насекомых, нежели птиц: в отличие от более крупных пернатых, они используют верхнюю и нижнюю плоскости крыла для отталкивания от воздуха, пишет Nature News.

Большинство птиц для опоры на воздух используют движение крыла сверху вниз — оно в этот момент отталкивается. При движении крыла снизу вверх птицы сгибают его в запястье, приближая к телу: так крыло проще поднять, но опора на воздух исчезает. Движение совершается как бы вхолостую — в том смысле, что не помогает птице удержаться на лету; его цель — вернуть крыло в верхнее положение с минимальным сопротивлением воздуха. Но и тут есть исключения из правила: как показали исследования американских орнитологов, колибри научились непрерывно опираться на воздух в течение всего цикла движений крыльев.

Исследователи подтвердили высказанную ещё в 1939 году гипотезу о том, что колибри используют поворот запястья, чтобы крыло постоянно отталкивалось от воздуха. Для эксперимента зоологам потребовалась высокоскоростная видеокамера, скомбинированная с источником рентгеновского излучения. Но даже этого хитроумного приспособления было мало: чтобы рентгеновские лучи смогли «увидеть» движения костей крыла, исследователям пришлось прикрепить к крыльям платиновые шарики. Анализ сделанного видео авторы работы проводят в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Все птицы в полёте двигают крылом «от плеча»: это легко можно представить, вытянув руку на всю длину в сторону и помахав ею вверх-вниз. Чтобы понять, как поступают колибри, нужно приблизить плечо к телу так, чтобы локоть был направлен к бедру, и начать двигать предплечьем не вверх-вниз, а вперёд-назад. Колибри поворачивают кости крыла так, что на воздух под птицей опирается то нижняя поверхность крыла, то верхняя. Благодаря относительно небольшому повороту костей крыло птицы описывает дугу в 140 градусов.

Благодаря такой технике, по словам исследователей, колибри могут с большей эффективностью расходовать силу летательных мышц. В чём-то похожий механизм полёта используется насекомыми. Вообще говоря, по сравнению с крупными летающими животными маленькие летуны должны тратить больше энергии, чтобы удержаться в воздухе. А чтобы избежать перерасхода энергии, они идут на хитрость: совершают много быстрых, но мелких движений.

Большим птицам нет смысла завидовать колибри: при их размере такой способ полёта был бы крайне невыгоден. В связи с этим исследователи собираются проверить, как летают разные виды колибри: возможно, их более крупные представители используют стандартный «птичий» способ полёта.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА