Нейромеханика удивительной способности фламинго балансировать на одной ноге

Учёные в области нейромеханики исследовали, как фламинго могут спать, стоя на одной ноге. Ранее существовали гипотезы, что это помогает сохранять тепло тела или снижает мышечную усталость, давая отдых одной ноге.

Исследователи измерили постуральные колебания (постоянное движение тела при стоянии) у молодых фламинго из Zoo Atlanta с помощью силовой платформы. Они обнаружили, что у засыпающих птиц на одной ноге колебания были минимальны. При бодрствовании, чистке перьев или взаимодействии с сородичами скорость колебаний увеличивалась до семи раз.

Ключевое открытие было сделано при изучении кадавра фламинго. Если держать его за одну ногу под определённым углом, тело пассивно принимает конфигурацию, идентичную позе стоящей на одной ноге птицы. При наклоне тела вперёд-назад до 45 градусов эта конфигурация оставалась стабильной, а коленный сустав сохранял прямой угол. Суставы были стабильны против силы тяжести, но легко двигались в других направлениях.

Выводы показывают, что гравитация вместе со специализированной анатомией фламинго играет ключевую роль в пассивной стабилизации позы на одной ноге. Мышцы почти не активны. В вертикальной позе на двух ногах тело уже нестабильно, что требует мышечных усилий.

Это исследование демонстрирует, как физика и биология переплетаются в поведении животных. Полученные принципы могут быть полезны для разработки более стабильных, проворных и энергоэффективных протезов и гуманоидных роботов, которые сейчас тратят много энергии просто на поддержание позы.