Ptáci překonávají gravitaci zobáky

Badatelé z MIT se pokusili vysvětlit, jakým způsobem voda (a v ní obsažená potrava) vystupuje tenkým a dlouhým zobákem ptáků od špičky až k jeho kořenu.

John Bush (John Bush) se svými kolegy z Massachusettského technologického institutu (MTI) vysvětlil neobvyklou schopnost ptáků, která, jak by se zdálo, odporuje zákonům fyziky.

Vědci sestrojili model, který umožňuje pochopit, k jakým jevům především dochází uvnitř zobáku lyskonohů (Phalaropus) během krmení.

Biologové se už dlouho podivují neobvyklému chování těchto ptáků. Aby si zajistili potravu, musejí rychle plavat v kruzích a tak vytvářet malé vodní víry, které k vodní hladině zvedají drobné korýše (podívejte se na videoklip).

Potom lyskonozi stejně rychle "vytrhávají" z vody nejdrobnější kapky s kořistí a polykají je. Přitom zobák ptáků se do vody nenoří a ptáci nezvedají hlavu jako ostatní opeřenci, aby jim voda stekla do krku.

Jediné vysvětlení, které vědci mají, je "cvakající" pohyb zobáku, který lyskonozi provádějí s obrovskou rychlostí.

Po určité době, kterou matematici potřebovali k přemýšlení, došli k závěru, že nezanedbatelnou úlohu zde hraje také povrchové napětí v kapkách kapaliny.

Poté sestrojili mechanický model, který umožňuje pozorovat proces zpomaleně. Podívejte se na video na této stránce. Filmování se provádělo s rychlostí 2 tisíce záběrů za sekundu a promítá se s rychlostí 30 záběrů za sekundu.

Teď je už jasné, že základem podivuhodného umění ptactva je jev, který je ve fyzice a chemii znám jako hysterezní vlhčení. Geometrie zobáku těchto ptáků je taková, že když ho velmi rychle otevírají a zavírají, kapky "krůček po krůčku" stoupají nahoru k hrdlu. Přičemž, rychlost pohybu tekutiny představuje asi jeden metr za sekundu.

V závislosti na úhlu rozevření (rozdíl je několik stupňů) rychlost se může i desetinásobně změnit.

"Patrně je to můj první případ za celou svou kariéru, kdy pozoruji, že povrchové napětí přispívá k pohybu kapek tekutiny a nikoliv k její stabilizaci", - říká v tiskové zprávě MIT Bush.

Vědci také zdůrazňují, že v daném procesu hraje velmi důležitou úlohu schopnost ke zvlhčování vnitřních povrchů zobáku. Pokud voda v okolí ptáků bude znečištěná, například ropou, pak se lysonozi nebudou schopni živit. A to jen proto, že nafta "potahuje" zobák tenkou vrstvou a ta nedovoluje zobák ve vodě zvlhčovat.

Článek autoři publikovali v časopise Science.

zdroj: http://www.nature.com/news/20...