Быстрые летучие мыши используют ночные восходящие потоки для набора высоты
Хотя учёные знали, что некоторые летучие мыши могут подниматься на высоту более 1600 метров (примерно одну милю) во время полёта, оставалось неясным, как они это делают без помощи термиков, которые обычно недоступны ночью. Теперь исследователи, сообщающие в журнале Current Biology от 4 февраля, раскрыли секрет высотных полётов рукокрылых.
Оказалось, что изученные европейские широкоушки — мощные летуны, развивающие скорость до 135 км/ч в активном полёте — действительно используют орографическую (рельефную) поддержку. Когда воздушный поток наталкивается на склон, он поднимается вверх, помогая животным набирать высоту, подобно птицам днём. Однако ночью, когда воздух холоднее, найти такие условия сложнее, поэтому мыши полагаются на особые участки ландшафта.
«Мы показываем, что ветер и топография могут предсказать области, где возможен набор большой высоты, и что летучие мыши используют эти места, чтобы подняться высоко, одновременно снижая воздушную скорость», — объясняет Тиг О’Мара из Университета Юго-Восточной Луизианы и Института поведения животных Общества Макса Планка. — «Затем мыши интегрируют информацию о ветровых условиях, чтобы управлять набором высоты, умело используя вертикальную энергию ветра в ночном ландшафте».
Для этих открытий О’Мара и коллеги оснастили широкоушек высокоточными GPS-логгерами, записывавшими их местоположение в трёхмерном пространстве каждые 30 секунд. Мышей отслеживали до трёх дней в течение примерно шестичасовой ночи. Данные показывают, что мыши вылетают сразу после заката и летают почти непрерывно всю ночь.
Обычно полёт следовал рельефу, но иногда животные совершали резкие подъёмы, достигая почти мили над уровнем земли менее чем за 20 минут. Во время таких наборов высоты мыши поднимались быстрее, дольше и с меньшей воздушной скоростью, чем при умеренных подъёмах до 300 метров. Большинство мышей быстро снижались после пика высоты, создавая «американские горки» траектории.
Исследователей удивила предсказуемость мест, где мыши набирали высоту. Данные показывают, что они используют одни и те же типы мест (хотя не обязательно одни и те же точки), где ветер устремляется вверх по склону.
«Мы ожидали увидеть, что эти мыши летают быстро, так что это не было сюрпризом. Но быстрые, поддерживаемые ветром восходящие полёты — это то, чего наша команда действительно не искала и не ожидала», — сказал О’Мара.
Результаты показывают, что летучие мыши решают задачи полёта способами, похожими на птичьи, — просто делают это ночью.
«Эти широкоушки, кажется, находят способы минимизировать энергию, затрачиваемую на поиск пищи каждую ночь. Это довольно невероятная задача для животного, которое может детально воспринимать только 30–50 метров впереди себя. Подъём на 1600 метров требует много энергии, и эти мыши нашли способ “оседлать” восходящие потоки», — отметил О’Мара.
Хотя по предыдущим работам было известно, что эти мыши могут летать удивительно быстро, эта способность остаётся «несколько нерешённой проблемой».
«Предполагалось, что их малый размер тела и большие гибкие крылья, покрытые тонкой мембраной, препятствуют достижению таких высоких скоростей. Но теперь ясно, что летучие мыши могут летать невероятно быстро, когда хотят. Нам предстоит выяснить, как они это делают, и можно ли это применить в других сценариях», — например, в биоинспирированном проектировании высокоскоростного и энергоэффективного полёта.