Ученые раскрыли, как фламинго используют физику для добычи пищи

Наблюдая однажды за фламинго в зоопарке, биолог Виктор Ортега-Хименес из Калифорнийского университета в Беркли (США) заинтересовался, как именно эти птицы ловят добычу, когда погружают голову с характерным L-образным клювом в воду.

Не найдя в научной литературе ответов на вопросы о механизмах, которые сопровождают питание фламинго планктоном, ученый решил сам провести такое исследование. Результаты этой работы, в которой ему помогали специалисты из Технологического института Джорджии и Государственного университета Кеннесо (США), недавно опубликовал журнал Proceedings of the National Academy of Sciences. Статья о ней также вышла в издании The New York Times.

В своей статье ученые утверждают, что фламинго — не пассивные фильтраторы планктона, а активные хищники, использующие для охоты физику потоков. Подобно паукам, плетущим сети, фламинго создают в воде вихревые ловушки для захвата проворной планктонной добычи.

Чтобы раскрыть «гидродинамические секреты» питания фламинго, исследователи провели серию экспериментов с тремя птицами из зоопарка, которых специально приучили кормиться в прозрачной емкости с водой. Ученые насыщали воду пузырьками кислорода и добавляли живых рачков-артемий, а затем записывали происходящее на высокоскоростную камеру, что позволило в деталях визуализировать процессы во время кормежки. Также специалисты создали трехмерную модель головы фламинго, с помощью которой подробнее изучили биомеханику охоты птиц на планктон.

Белые фламинго оказались миролюбивее розовых

Окраска перьев фламинго сигнализирует об их состоянии и положении в иерархии: розовые птицы стараются доминировать над белыми, красные — над розовыми.

naked-science.ru

Наблюдения за фламинго показали, что те часто вынимали голову из воды во время кормления. Каждое такое движение создавало вихрь, поднимавший частицы со дна к поверхности. Кроме того, в воде фламинго быстро смыкали и размыкали изогнутый клюв с частотой примерно 12 герц (до 12 раз в секунду). В результате возникали направленные мини-водовороты, затягивающие планктон прямо в клюв. Это же подтвердили опыты с 3D-моделью.

© V.M. Ortega-Jimenez, et al., Proceedings of the National Academy of Science

Еще одной охотничьей уловкой фламинго оказалось типичное для них топтание в воде. С помощью эксперимента с муляжом перепончатой лапы и компьютерного моделирования ученые установили, что, пританцовывая таким образом, фламинго создавали в воде еще больше вихрей. Эти водовороты поднимали мелких рачков и личинок, увеличивая улов.

С учетом сделанных открытий авторы исследования заключили, что фламинго — это «высокоспециализированные супермашины для добычи пищи», использующие для этого буквально все тело, от клюва до лап.

Ученые полагают, что результаты их работы могут лечь в основу проектов по созданию новых систем очистки для удаления загрязняющих частиц и вредных микроорганизмов из водоемов. Также Виктор Ортега-Хименес планирует дополнительные эксперименты, которые детальнее раскроют механизмы фильтрации внутри клюва фламинго.