Glavni Novice Zakaj kolibriji brenčijo?

Zakaj kolibriji brenčijo?

Kolibriji

Utripi kril kolibrija so najhitrejši med vsemi pticami, saj zamahnejo 70-krat na sekundo. (Zasluge za sliko: Vaclav Sebek/Shutterstock)

Pisani kolibriji so dobili ime po brnenju, ki ga ustvarijo njihova hitro premikajoča se krila, ko lebdijo; ti drobni aerodinamični čudeži imajo najhitrejši utrip kril med vsemi pticami, saj dosegajo približno 70 zamahov na sekundo (več kot 4000 na minuto).

Toda kako natančno njihova krila proizvajajo brneče? Raziskovalci so pred kratkim podrobneje preučili kolibrije, ko so ptice lebdele in letele, da bi bolje razumeli, kaj je ustvarilo njihov značilni zvok.

Znanstveniki so ustvarili prvi 3D akustični model letečih kolibrijev, pri čemer so združili video in zvočne posnetke ptic v gibanju z meritvami sil, ki jih med nihanjem ustvarjajo krila kolibrija. Ekipa je izsledila brneče zvok do udarcev kril kolibrija navzgor, kar je pticam zagotovilo dodatno povečanje vzgona – za razliko od udarcev kril navzgor pri drugih pticah.

Sorodno: Kako visoko lahko letijo ptice?

Da bi zajeli vse elemente letenja kolibrija, so raziskovalci uporabili občutljive tlačne plošče, ki so merile moč udarcev kril, ducat hitrih kamer, 2176 mikrofonov in šest ustrežljivih Anninih kolibrijev ( Calypte anna ), ki so bili vsi ujeti, posneti in izpuščeni na isti dan, glede na novo študijo, objavljeno 16. marca v reviji eLife .

Ujete ptice so pripeljali v posebej zgrajeno letalno ogrado na univerzi Stanford. Medtem ko so prosto leteči kolibriji plapolali po ograjenem prostoru in srkali nektar iz lažnih cvetov, so jih posnele hitre kamere, ki so bile povezane z nizi mikrofonov, 'da bi bil zvok viden,' je povedal Rick Scholte, raziskovalec in izvršni direktor za Sorama, podružnica Tehnološke univerze Eindhoven na Nizozemskem in podjetje, ki je ustvarilo ta sistem akustične vizualizacije.

'Skupaj delujeta kot termalna kamera, ki vam omogoča prikaz toplotne slike,' je dejal Scholte, soavtor nove študije, objavljene 16. marca v reviji eLife . 'Zvok naredimo viden v 'toplotnem zemljevidu', kar nam omogoča, da podrobno vidimo 3D zvočno polje, je dejal v izjavi . To je znanstvenikom omogočilo, da ustvarijo zemljevid po slikah, ki sinhronizira zvočne podatke z gibanjem kril.

Visokohitrostne kamere, sinhronizirane z nizi mikrofonov za zajemanje akustike

Visokohitrostne kamere, sinhronizirane z nizi mikrofonov, da zajamejo akustični 'zemljevid' ptic med njihovim letom.(Zasluge za sliko: Sorama in Robert McMorran, USFWS)

(odpre se v novem zavihku)

Drugi del uganke je bila količinaaerodinamičensila, ki jo ustvarjajo krila kolibrija med zamahi navzgor in navzdol, ki so jih znanstveniki izmerili s pomočjo tlačnih plošč, je povedal glavni avtor študije Ben Hightower, raziskovalec, ki je izvajal te poskuse, ko je bil doktorski kandidat na Stanfordski šoli za inženiring.Gravitacijanenehno vleče kolibrije navzdol, vendar se sila, ki jo ptice ustvarijo iz zavihkov kril, da izravnajo gravitacijsko silo, nekoliko spreminja z vsakim utripom, je pojasnil Hightower.

'Med zamahom navzdol ustvarijo več dviga, nato pa med dvigom ustvarijo malo manj dviga,' je dejal.

Pri večini letečih ptic je 'sviljenje', ki ga slišite, zvok njihovega udarca navzdol – edini utrip kril, ki povzroči vzgon. Za primerjavo, avtorji študije so ugotovili, da krila kolibrija, ki med mahanjem v zraku zarišejo obliko črke U, proizvajajo vzgon tako pri zamahu navzdol kot navzgor. Pri hitrosti premikanja kril kolibrija so ta dejanja in razlike v zračnem tlaku med udarci kril odgovorni za brenčanje kolibrija. Spremenljivost v načinu premikanja zraka po perju in splošni obliki krila doda zvoku prizvok in nianso. Zaradi tega je brnenje ljudem prijetno - v nasprotju z bolj dražečim cviljenjem akomarali brenčanje muhe, po Scholteju.

'Krilo kolibrija je podobno lepo uglašenemu instrumentu,' je dejal Scholte.

Prostoleteča Anna

Prostoleteči Annin kolibri pije iz lažne rože, skrite kamere in mikrofoni pa spremljajo vsak njegov gib.(Zasluge za sliko: Lentink Lab/Univerza Stanford)

(odpre se v novem zavihku)

Toda kako brnenje hitro premikajočih se kril sliši kolibriju? Pri nekaterih vrstah kolibrijev samci ustvarjajo visoke paritvene klice z vibriranjem repnega perja, so zapisali avtorji študije. Ali brnenje kril kolibrija lahko služi tudi kot oblika komunikacije? Ni znano, kako dobro lahko ptice med letom slišijo brenčanje, vendar je možno, da bi to lahko imelo vlogo pri medsebojnem delovanju ptic, je dejal Hightower.

„Kolibri so zelo teritorialni; če ste jih kdaj videli ob krmilnici, se bodo ubranile drugih kolibrijev. Zanimivo bi bilo videti, ali lahko kolibriji uporabljajo brnenje za odkrivanje drugih kolibrijev na tem območju,' je dejal.

Kolibri tudi kosijo sadne mušice – torej, ali vinske mušice slišijo ta brneča krila in ali lahko po tem povedo, kdaj je ptica v bližini in bo kmalu udarila?

'To sta dve vprašanji, ki se mi zdita zanimivi področji, ki ju je treba preučiti,' je dejal Hightower.

Zanimivi Članki