Фламінго — це не мирні фільтратори води, а активні мисливці. У зоопарку Нешвілла дослідники з Каліфорнійського університету в Берклі разом із колегами з Georgia Institute of Technology та Kennesaw State University виявили, що ці птахи створюють вихори за допомогою лап і дзьоба, аби полювати на рухливу дрібну здобич, таку як артемії та копеподи. Результати підтверджено лабораторними експериментами — передає КРВ.меда.
Лапи — головний інструмент полювання
Фламінго, хоч і здаються спокійними та повільними під час годування, насправді поводяться як хижаки. Дослідження показали, що птахи активно маніпулюють середовищем, щоб зібрати здобич у зручному місці.
Спостереження за чилійськими фламінго (Phoenicopterus chilensis) у зоопарку Нешвілла показали, що вони використовують свої м’які, перетинчасті лапи для створення вихорів у мілкій воді. Птахи ритмічно піднімають і опускають лапи в мулі, «танцюючи» на місці або рухаючись колами. Такі рухи здіймають осад і створюють обертові потоки, які концентрують дрібних організмів навколо птаха.
Щоб перевірити ефективність цих рухів, вчені створили 3D-моделі лап різної жорсткості. Виявилося, що гнучкі, як у справжнього фламінго, ефективно формують спрямовані вперед вихори, тоді як жорсткі лише викликають хаотичну турбулентність. Це доводить, що навіть форма й м’якість лап є адаптацією для активного полювання.
Чилійські фламінго мешкають у Південній Америці — зокрема в Аргентині, Чилі, Болівії — та пристосовані до солоних і лужних озер. Їх основна здобич — це мікроскопічні ракоподібні: артемії (Artemia salina) та копеподи (дрібні планктонні істоти).
Дзьоб як пастка з вихровим ефектом
У процесі годування фламінго занурює голову вниз і швидко піднімає її вгору. Цей рух утворює вертикальний вихор, що підіймає з дна частинки й живих організмів. Голова при цьому залишається перевернутою, що відповідає природній будові дзьоба.
Унікальна форма дзьоба — сплющена спереду та вигнута, у формі літери «L» — дозволяє йому працювати у перевернутому положенні. Птах клацає нижньою частиною дзьоба до 12 разів на секунду. Цей рух створює обертові потоки по обидва боки дзьоба — так звані вортекси фон Кармана (послідовні спіралі рідини, що виникають при її обтіканні твердого об’єкта).
Щоб дослідити це детальніше, науковці виготовили 3D-друкований дзьоб і з’єднали його з насосом, який імітував язик птаха. Експеримент показав, що «клацання» дзьобом підвищувало вловлення артемій у 7 разів у порівнянні з пасивним всмоктуванням.
Таким чином, дзьоб фламінго — це не просто фільтр, а високоефективний біологічний насос, який поєднує механіку руху й гідродинаміку.
Від сімейного візиту до наукового прориву
Ідея дослідження народилася у Віктора Ортеги Хіменеса під час сімейного візиту до Zoo Atlanta. Тоді він звернув увагу на те, що птахи рухаються значно активніше, ніж здається зовні.
Його зацікавлення переросло в міждисциплінарний проєкт, у якому взяли участь фахівці з біомеханіки, інженери та фізики. Вчені використовували високошвидкісну зйомку, лазерні вимірювання, флюмометри й 3D-друк, щоб візуалізувати та змоделювати поведінку фламінго в умовах лабораторії.
Дослідники змогли змоделювати рух води навколо дзьоба в процесі годування, визначити швидкість руху голови (приблизно 40 см/сек) і підтвердити наявність вихорів, що створюють ефективне середовище для захоплення здобичі.
Одним із напрямів подальших досліджень буде вивчення язика фламінго та гребінчастої структури дзьоба, яка дозволяє фільтрувати їжу навіть із дуже солоної чи токсичної води.
Такі природні фільтрувальні системи можуть надихнути на створення нових інженерних рішень — наприклад, для очищення води або розробки м’яких роботів, які працюють у складному середовищі без шкоди для нього.
Фламінго — це приклад надзвичайно спеціалізованої еволюції: кожен рух лапи, нахил голови чи клацання дзьоба — частина складного механізму полювання. Те, що сприймається як «танець», насправді є ефективною мисливською стратегією, що поєднує біологію, фізику та інженерію.
Раніше ми писали, як птахи будують гнізда, які не розсипаються — вчені Гарварду
