Эволюция и навык помогают крупным колибри оставаться ловкими

Эволюционные различия в мощности мышц и размере крыльев, а также доля мастерства, определяют маневренность колибри в полете, согласно новому исследованию в журнале Science.

Результаты биологов из Университета Британской Колумбии показывают, что более крупные виды колибри, несмотря на большую массу, способны адаптироваться и превосходить в маневренности более мелкие виды.

Исследования летучих мышей, птиц и других животных показывают, что увеличение массы тела может негативно влиять на многие аспекты полета. Но у колибри сопряженная эволюция увеличенного размера крыльев и мышечной массы помогает крупным видам компенсировать их большую массу тела.

Используя сложную видеосъемку и новую геометрическую модель, исследователи определили, как маневренность связана с различиями в физиологии — взаимосвязями, которые notoriously difficult to quantify.

Они обнаружили, что ускорение в первую очередь определяется мышечной способностью птицы, тогда как маневры, связанные с вращением, — в основном размером крыла. Но мастерство также играет роль.

Колибри склонны играть на своих сильных сторонах, особенно в сложных маневрах. Например, виды, способные мощно проходить повороты, чаще используют более плавные траектории и избегают выполнения поворотов, требующих резкого замедления.

Исследователи поймали более 200 особей колибри, представляющих 25 видов из Центральной и Южной Америки. Технология компьютерного зрения позволила с высокой точностью записывать маневры в полете.

Было записано более 330 000 маневров, включая множество повторяющихся для каждой птицы. Сбор такого объема данных был сложной задачей, особенно на первом полевом участке в биологическом заповеднике в глубине перуанской Амазонии.

Колибри сильно различаются по массе тела и форме крыльев, и многие виды эволюционировали для жизни на большой высоте, где плотность воздуха низкая. Это разнообразие дает исследователям отличную возможность изучить, как черты связаны с маневренностью в полете.

Теперь можно исследовать множество вопросов: как эти различия влияют на способность выживать и находить партнеров? Если маневренность дает преимущество одним видам, как другие обходятся меньшей ловкостью? В чем разница в их образе жизни?