Раскрыт секрет беспосадочных двухмесячных полетов больших фрегатов
Биологи из Франции, Реюньона, Великобритании, Канады и Германии объяснили, каким образом большим фрегатам (Fregata minor) удается проводить в воздухе свыше месяца. Наблюдая за несколькими десятками птиц ученые выяснили, что фрегаты активно используют ветра, возникающие вокруг экваториальных штилевых полос, а также выработали стратегию чередования набора высоты в термических потоках и парения. Интересно, что такое поведение птиц является наследственным — как только птенцы становятся независимыми от взрослых, они используют те же самые источники энергии для полета. Исследование опубликовано в журнале Science.
Авторы разместили датчики координат, положения в пространстве и сердцебиения на нескольких десятках взрослых птиц и 24 молодых. С их помощью ученые отслеживали сезонную миграцию и поведение животных во время полета. В частности, исследователи обращали внимание на то, активно ли птицы использовали крылья или парили. Исследуемые полеты охватывали большую часть Индийского океана, маршруты птиц начинаясь на острове Европа (близ Мадагаскара) достигали Индонезии.
Карта перелетов взрослых и молодых птиц (слева и справа, траектории отмечены линиями). Приведены диаграммы с направлениями сезонных ветров. Henri Weimerskirch et al. / Science, 2016
Исследования фрегатов показали, что 82 ± 9 процентов времени полета происходят с низкой частотой сердцебиения, что соответствует очень редким взмахам крыльев или полной их неподвижности. Высота, на которой находятся птицы, колеблется от 30 метров до двух километров. Ситуация меняется когда фрегаты начинают кормиться: около 75 процентов времени соответствуют активному маханию крыльями. Однако фазы кормления занимают лишь десятую часть полета.
Сверху вниз: частота сердцебиения, взмахов крыльями, вариации высоты, скороподъемности и горизонтальной скорости Henri Weimerskirch et al. / Science, 2016
За день взрослые птицы преодолевают порядка 420 (± 220) километров. Чтобы поддерживать себя в воздухе птицы постоянно должны искать восходящие потоки горячего воздуха, поднимающегося над океаном. Одним из указателей на термические потоки являются кучевые облака, образующиеся на их вершинах. Ученые заметили, что часто птицы не только поднимаются под нижнюю линию облаков (около одного километра высоты), но и взлетают выше, пользуясь потоками внутри облаков. Зафиксирован подъем на высоту 4120 метров, а скороподъемность (без взмахов крыльями) достигает четырех-пяти метров в секунду.
Цикл подъема на термическом потоке и парения Henri Weimerskirch et al. / Science, 2016
Поднявшись на высоту четырех километров фрегаты могут пролететь свыше 60 километров попросту медленно снижаясь, в поисках нового термического потока. Максимальная продолжительность полета у взрослых птиц, зафиксированная авторами, составляет 48 дней, а краткие промежутки отдыха на островах Чагос и Сейшельских островах составляли от 8 до 48 часов. Предположительно фрегаты, как и стрижи, способны спать на лету.
Трехмерная траектория полета фрегатов Henri Weimerskirch et al. / Science, 2016
Молодые птицы также хорошо ориентируются в потоках ветра. Став независимыми от родителей фрегаты направляются к экватору — отдельно от взрослых сородичей. Там птицы используют потоки ветра, движущиеся вокруг штилевых полос и пролетают в день по 450 километров. Это поведение, как полагают авторы, является наследственным. Ученые зафиксировали максимальную длительность полета у «молодежи» свыше двух месяцев, в среднем же полет молодых фрегатов длился от 25 до 55 дней.
Большие фрегаты относятся к морским птицам, однако, несмотря на это, их крылья не обладают влагоотталкивающим покрытием. Кроме того, у них небольшие по длине ноги, что делает неблагоприятной посадку на воду. Длина тела фрегатов достигает метра, а размах крыльев 2,05-2,3 метра. Основная пища птиц — моллюски и рыба.
Ранее американские орнитологи обнаружили, что грифы используют особый тип парения, для того чтобы дольше оставаться в воздухе. Птицы научились эффективно обрабатывать турбулентные потоки вблизи земли.
Владимир Королёв