Развившиеся различия в мышечной силе и размере крыльев, а также небольшие навыки определяют маневренность колибри в полете, согласно новому исследованию в области науки.
Выводы биологов из Университета Британской Колумбии показывают, что более крупные виды колибри, несмотря на их увеличенную массу, способны приспосабливаться к более мелким видам.
«Исследования летучих мышей, птиц и других животных показывают, что увеличение массы тела может оказать пагубное влияние на многие аспекты полета», - говорит Рослин Дакин, соавтор исследования.
"Но у колибри коррелированная эволюция увеличения размера крыльев и мышечной массы помогает более крупным видам компенсировать их большую массу тела."
Dakin, соруководитель исследования Паоло Сегре и старший автор Дуглас Альтшулер использовали сложную видеосъемку и новую геометрическую структуру, чтобы определить, как маневренность связана с различиями в физиологии - общеизвестно трудными отношениями для количественной оценки.
Они обнаружили, что ускорение в первую очередь обусловлено мышечной способностью птицы, тогда как маневры, связанные с вращением, в первую очередь обусловлены размером крыльев. Но мастерство тоже играет роль.
"Колибри, как правило, используют свои сильные стороны, особенно со сложными движениями", - говорит Альтшулер.«Например, виды, способные совершать повороты, как правило, используют более дугообразные траектории, и они избегают выполнять повороты, в которых они замедляются, чтобы развернуться на десять центов».
Исследователи отловили более 200 особей колибри 25 видов из Центральной и Южной Америки. Технология компьютерного зрения, разработанная соавтором Эндрю Стро из Фрайбургского университета в Германии, позволила исследователям с точностью записывать маневры в полете.
«Мы записали более 330 000 маневров, в том числе множество повторяющихся маневров для каждой птицы», - говорит Сегре, ныне занимающий постдокторскую степень в Стэнфордском университете.
"Сбор такого большого количества данных был непростой задачей. Наш первый полевой участок находился в биологическом заповеднике в глубине перуанской Амазонки, где обитает множество видов колибри, но до них можно добраться только на лодке. Мы управляли нашими компьютерами и камерами, используя солнечные панели и генераторы в хижине с соломенной крышей и стратегически расположенными ведрами от дождя!"
Колибри сильно различаются по массе тела и форме крыльев, и многие виды эволюционировали, чтобы жить на большой высоте, где плотность воздуха низкая. Это разнообразие предлагает исследователям прекрасную возможность изучить, как черты связаны с ловкостью в полете, говорит Дакин.
"Есть много вопросов, которые мы можем рассмотреть сейчас. Как эти различия влияют на их способность выживать и находить себе пару? Если маневренность является преимуществом для одних видов, то как другие обходятся меньшей ловкостью? отличается ли их образ жизни?"