Новое исследование проливает свет на происхождение полёта у птиц
Впервые исследователи измерили так называемый экранный эффект (эффект близости земли) у летающих животных. Оказалось, что полёт близко к поверхности позволяет им экономить значительно больше энергии, чем считалось ранее. Исследование Лундского университета (Швеция) поддерживает одну из теорий о том, как птицы начали летать.
"Наши измерения показывают, что экранный эффект экономит животным вдвое больше энергии, чем предполагали модели", — говорит биолог Кристоффер Йоханссон.
Впервые Кристоффер Йоханссон вместе с коллегами Андерсом Хеденстрёмом (Лундский университет) и Лассе Якобсеном (Университет Южной Дании) успешно измерили экранный эффект у летучих мышей Daubenton's bats, летающих в аэродинамической трубе.
Суть эффекта: поверхность (земля или вода) действует как аэродинамическое зеркало, повышающее давление воздуха под крыльями, что снижает затраты на создание подъёмной силы. Эффект проявляется в пределах одного размаха крыла от поверхности и экспоненциально ослабевает с расстоянием. Ровная поверхность (например, спокойное озеро) создаёт оптимальные условия. Новое исследование также показывает, что животные тратят ещё меньше энергии, если машут крыльями, а не планируют у поверхности.
Хотя исследование проводилось на летучих мышах, его выводы применимы к птицам и насекомым.
Две основные теории происхождения полёта:
- Животные прыгали между ветвями и деревьями.
- Полёт зародился на земле ("ground up" теория): благодаря бегу и прыжкам протокрылья позволяли животным бежать быстрее и прыгать выше, что в итоге привело к полёту. Аналогичная теория для насекомых предполагает, что они передвигались по поверхности воды, а затем развили крылья для движения по ней.
"Это, конечно, предположение, но если машущие животные экономят у земли больше энергии, чем мы думали, то теория наземного происхождения становится более вероятной", — отмечает Кристоффер Йоханссон.
Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.