Стрибаючі папужки допомогли розібратися в еволюції польоту

Дослідники зі Стенфордського університету детально вивчили механіку руху папужок, які стрибають з гілки на гілку, трохи допомагаючи собі крилами. На підставі зібраних даних була побудована математична модель, що дозволяє оцінити внесок помаху крила в дальність стрибка. Виявилося, що птахи пересуваються дуже економно, не витрачаючи даремно сили на плескання крилами. Стаття опублікована в журналі Під час пошуку їжі птахи, які живуть і годуються на деревах, зазвичай завантажать з гілки на гілку, підключаючи крила тільки в тому випадку, якщо гілки знаходяться досить далеко. Саме так, мабуть, пересувалися прабатьки птахів - пернаті динозаври. Для того щоб вивчити механіку пересування за типом «стрибок-політ», інженери зі Стенфорда взяли чотирьох горобячих папужок () і змусили їх стрибати за спеціальними жердочками, забезпеченими динамометрами. Таким чином вчені кількісно фіксували імпульс, що виникає при відштовхуванні птиці від поверхні. Якщо жердочки знаходилися досить далеко, птаху доводилося підключати крила, сила помаху якими також була врахована за допомогою аеродинамічної платформи.


В експерименті жердочки були розташовані один від одного на відстані 20, 40 і 75 сантиметрів. Стрибок міг здійснюватися як строго горизонтально, так і під кутом в 20 градусів. При стрибку на маленьку відстань папужки майже не використовували крила, покладаючись на ноги. Однак навіть при великому стрибку, коли птаху доводилося плескати крилами, горизонтальний імпульс, створюваний ногами, забезпечував 80-100 відсоток швидкості. Оскільки відштовхування ногами від поверхні це більш ефективний спосіб з енергетичної точки зору, ніж відштовхування крилами від повітря, пересування папужок було визнано дуже економічним.


У короткому стрибку крила забезпечували папужкам до 30 відсоток підтримки в повітрі. Імовірно, на таку ж вантажопідйомність своїх прото-крил могли розраховувати маленькі пернаті динозаври, такі як і. За розрахунками вчених, які на підставі зібраних даних побудували модель пересування «стрибок-політ», додаючи в свій стрибок один взмах прото-крилом, предки птахів могли б збільшити дальність пересування на 20 відсоток. Така надбавка суттєво розширює територію, на якій можна годуватися, що компенсує енергетичні витрати на махання. Однак у становленні польоту зіграли роль не тільки прото-крила, а й зменшення маси тіла динозаврів. Більш великі істоти, такі як, могли домогтися куди меншої підтримки від своїх прото-крил.

Отримана в результаті експериментів математична модель пересування типу «стрибок-політ» допоможе дослідникам не тільки розібратися в еволюції літаючих динозаврів. Справа в тому, що автори роботи - співробітники факультету механічної інженерії, і зацікавлені в створенні роботів, які могли б ефективно пересуватися в складних тривимірних середовищах. Можливо, папужки, які стрибають по гілках дерев, послужать прототипом таких роботів.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND