Rapid și furios: viața reală a rândunelelor

Pentru mai multe despre dronele mici inspirate de păsări și alte animale zburătoare, consultați caracteristica SN „Animalele zburătoare le pot învăța pe drone un lucru sau două.”

Vara trecută, biofizicianul Douglas Warrick a petrecut opt ​​ore în fiecare zi stând cu răbdare pe gardul unei ferme de vite din Oregon. Arătând o baghetă de metal asemănătoare unui extraterestru spre un câmp, a așteptat. Tija era o antenă specială concepută pentru a asculta radioetichete foarte mici. La începutul aceleiași săptămâni, Warrick și echipa sa de la Universitatea de Stat din Oregon au lipit aceste dispozitive de urmărire minuscule, cântărind mai puțin de o treime de gram, pe 120 de rândunele hambar (Hirundo rustica).

„Aceste păsări sunt extreme absolute când vine vorba de performanța de zbor”, spune Warrick. „Sunt la vârf pentru ceea ce se poate întâmpla cu un plan de zbor aviar, dar o mare parte din comportamentul lor rămâne necunoscut.”

Rândunelele hambar zboară repede și au dezvoltat abilități extrem de acrobatice pentru a captura unele dintre cele mai evazive pradă a naturii: muștele. În același timp, păsările au metabolisme turbo-încărcate, care necesită perioade de vânătoare de 13 ore cu câteva pauze. Viteză, stil și rezistență înfășurate într-un cadru aviar mic, de 17 până la 20 de grame. Warrick a colaborat cu Ty Hedrick de la Universitatea din Carolina de Nord din Chapel Hill pentru a documenta modul în care rândunelele de hambar o fac.

ETICHETE MINUTE Aceste radiotrackere minuscule, care cântăresc mai puțin de o treime de gram, sunt lipite de partea inferioară a rândunelelor. Când apare o rândunică etichetată, trackerul ei declanșează trei camere de mare viteză, care îi filmează zborul. Fiecare etichetă cade după o lună. Bret Tobalske, Universitatea din Montana

De fiecare dată când o rândunică etichetată s-a aruncat cu antena radio de mână a lui Warrick, aceasta a declanșat trei camere de mare viteză pentru a surprinde fațetele intime ale zborului dinamic al păsării. Membrii laboratorului analizează înregistrările pentru detalii despre aerodinamică și consumul de energie, dar modelele comportamentale au apărut deja. De exemplu, indivizii nu caută singuri; deseori călătoresc în perechi. Păsările ar putea culege tactici de vânătoare una de la alta, sugerează Warrick. Astfel de avantaje pot defini specia, dar aceste concepte evolutive nu au fost niciodată explorate la acest nivel intim.

„Unitatea de selecție naturală este individul, dar niciodată nu măsurăm asta de cele mai multe ori”, spune Warrick. „Etichetele radio au dat un sentiment al identității indivizilor.”

Echipa a urmărit și înregistrat, de asemenea, cinci înghițiri de stânci (Petrochelidon pyrrhonota) din cauza contrastelor lor evolutive cu rândunelele, spune Bret Tobalske, lider al proiectului Oregon și director al Laboratorului de Zbor al Universității din Montana din Missoula. În timp ce rândunelele sunt mai mici, cu aripi lungi făcute pentru a se îndrepta rapid în apropierea solului, rândunelele de stâncă au miez mai grei, cu aripi mai scurte și mai stub, făcute pentru a se învârti mai sus în aer în căutarea prăzii insectelor, spune el.

Ambii sunt zburători ageri, dar rândunelele de stâncă se confruntă cu viteze mai mari ale vântului, așa că setul lor de abilități diferă de cel al rândunelelor hambar. La câțiva metri în fața gardului lui Warrick, echipa a plantat o a doua baghetă pe pământ. Numit anemometru cu ultrasunete, acesta a înregistrat vitezele vântului pe măsură ce rândunelele marcate treceau.

Vrăjitorie radio Un anemometru cu ultrasunete, numit Gandalf de către echipă, se află într-un câmp din Oregon, unde rândunelele de hambar vânează insecte zburătoare. Bagheta măsoară viteza vântului, iar cercetătorii folosesc înregistrările pentru a calibra mai bine performanța de zbor a rândunelelor. Bret Tobalske, Universitatea din Montana

Ambele păsări recoltează probabil energie din curenții de aer, un fel ca surferii de vânt, spune Tobalske: „Se aliniază și se aliniază în moduri care pot ajuta la mișcare. [them] în amonte. Acea energie devine un bonus pentru că nu arde calorii pentru a câștiga acea viteză.”

Cercetătorii speră să folosească ceea ce au învățat despre performanța zborului înghițit pentru a inspira drone care, de exemplu, necesită o viață mai mică a bateriei pentru a zbura perioade lungi de timp.

„Încadrarea întrebărilor noastre dintr-un punct de vedere evolutiv ne ajută să înțelegem cum biofizica poate modela aceste modele”, spune Tobalske.