Колибри полагаются на мышечную силу, а не на телосложение, чтобы превзойти соперников

Новое исследование, которое будет опубликовано в журнале eLife, показывает, что грубая сила неожиданно важна для летательных способностей колибри.

Интенсивное изучение 20 калипт Анны (Calypte anna), проведённое под руководством Университета Британской Колумбии, показало, что птицы с наибольшей мышечной способностью могут быстрее ускоряться и выполнять более сложные манёвры.

«Мы ожидали, что морфология крыла и масса тела будут иметь большее влияние на манёвренность, поэтому были удивлены, что мышечная способность так важна», — говорит ведущий автор Даг Альтшулер.

Мышечную способность птиц определяли, прикрепляя к каждой птице «ожерелье» из утяжелённых бусин. Максимальную грузоподъёмность измеряли по тому, сколько бусин птица могла поднять при вертикальном взлёте. Двухчасовой полёт каждой птицы снимали на видео для анализа.

Исследование может найти применение в разработке автономных транспортных средств. «Наша работа предполагает, что для повышения манёвренности следует сосредоточиться на увеличении максимальной силы, которую способны производить двигатели», — отмечает Альтшулер.

Для колибри взрывная мощность мышц имеет важную эволюционную функцию. Их естественная реакция побега — вертикальный полёт, который может потребоваться при кормлении с цветка. Помимо мощности для обычного зависания, им нужен резерв для ускорения от хищников или конкурентов. Внутривидовая конкуренция может быть жёсткой, птицы защищают участки с цветами и даже используют клювы как кинжалы в полёте.

Такие воздушные бои могут объяснить, почему птицы в исследовании демонстрировали особенно впечатляющие манёвры в паре. Эти двухчасовые испытания на конкуренцию включали погони и демонстрации, но мало прямого контакта. Парные птицы чаще использовали дугообразные повороты, а не повороты с креном и тангажом. Учёные полагают, что дугообразные повороты предпочтительнее во время конкуренции, так как позволяют постоянно оставаться в движении.

Учёные ожидали увидеть большее влияние конкуренции, например, более высокое ускорение. Однако оказалось, что парные птицы в горизонтальном полёте ускорялись медленнее. Это может быть следствием проведения эксперимента в камере, а не в дикой природе. Преимущество такого подхода — возможность получить множество измерений от одних и тех же особей и совместить их с другими данными для получения новых выводов.

Поскольку у изученного вида мало вариаций в массе тела и морфологии крыла, учёные повторят эксперименты с другими тропическими видами, у которых вариация больше, чтобы определить, характерны ли полученные результаты для других колибри.