Как колибри ловит насекомых
Колибри питаются не только цветочным нектаром, но и насекомыми. Сбалансированная диета "средней" колибри включает около 300 фруктовых мушек в день. С другой стороны, все представляют себе длинный тонкий клюв птички: он хорош для того, чтобы высасывать нектар из цветков, но как им можно ловить пролетающих насекомых?
Этот вопрос уже привлекал внимание учёных. В 2004 году зоологи из Национального центра синтетической эволюции (США) обнаружили, что нижняя половинка клюва колибри - подклювье - из открытого положения может отгибаться вниз ещё на 25 градусов. Таким образом, в раскрытом состоянии клюв птицы распахивается ещё шире, что помогает при охоте за насекомыми. Кроме того, исследователи заметили следующее: отогнутое подклювье стремительно возвращается в исходное положение, захлопываясь за сотые доли секунды.
Чтобы разобраться в механизме, который обеспечивает эту стремительность клюву колибри, зоологи построили целую математическую модель. Она основывалась на данных о длине, толщине и плотности костей клюва и распределении мускулатуры, которая им управляет. На выходе получалось значение энергии растяжения, которой располагал клюв в тот момент, когда ему следовало захлопнуться.
Выводы исследователей представлены в статье, опубликованной в Journal of Theoretical Biology. Особенность клюва колибри, по сравнению с другими насекомоядными птицами, в том, что он целиком сделан из твёрдой кости (тогда как, например, у стрижа в основании клюва есть хрящевой "шарнир", позволяющий птице шире раскрывать рот). В то же время напряжение в твёрдом подклювье, когда оно оттягивается ещё сильнее вниз, создаёт значительную энергию, которая затем захлопывает клюв в мгновение ока, - а скорость реакции в ловле насекомых имеет очень большое значение.
Учёные сравнивают клюв колибри с металлической заколкой для волос: напряжение, создаваемое в выгнутом металлическом язычке, отбрасывает крепящую пластину. Использование энергии упругой деформации в природе - феномен не новый; такой же механизм взяла на вооружение насекомоядная венерина мухоловка, а цикады приспособились таким образом петь. Но среди позвоночных колибри, по-видимому, будут первыми, кому учёные "выдали патент" на эту инженерную уловку.