Как птицы, ныряющие в воду, справляются с ударом: выводы исследователей

Олуши, когда ныряют за добычей, падают в воду на скорости, сравнимой с автомобилем на трассе, и при этом не получают травм шеи. Ученые раскрыли секрет, который кроется в их позвонках.Олуши — большие птицы, которые прекрасно парят над океаном и ловят рыбу и кальмаров, ныряя в воду с высоты 10—100 метров на глубину до 25 метров. Длина тела взрослых особей рода Sula: 71—91 см, размах крыльев: до 1,5 м, вес: 0,7—1,5 кг. При нырянии они могут развивать скорость у поверхности воды до 140 км/ч.Источник: Unsplash

Морские птицы способны врезаться в воду на скорости до 140 км/ч и при этом не травмировать шею. Ученые из Вашингтонского университета установили, какие особенности строения скелета позволяют олушам и другим птицам-хищникам выдерживать подобные нагрузки. Результаты исследования опубликованы в журнале The Anatomical Record.

Северная олуша (лат. Morus bassanus, по непонятной причине орнитологи не включили ее в род, важный для всех олушевых) высматривает косяк рыбы с высоты от 10 до 100 метров, чаще всего — с 25-30 метров. Обнаружив добычу и оценив шансы, она складывает крылья и устремляется вниз, как камень. Охотница может нырнуть на глубину до 25 метров.

При столкновении с водой ее голова и шея подвергаются значительному сжатию. Для обычной конструкции такая нагрузка стала бы серьезным испытанием: например, инженеры предпочитают создавать детали, рассчитанные на сжатие, короткими и толстыми. Однако у олуша длинная шея, состоящая из отдельных позвонков.

Позвонки с дополнительной опорой

Чтобы понять, как птицы справляются с ударами, исследователи проанализировали образцы ныряющих и неныряющих видов из Музея естественной истории и культуры Берке. С применением компьютерной томографии они создали трехмерные модели шейных позвонков и сравнили их форму с использованием статистических методов.

Выяснилось, что у олуш и их ближайших родственников из отряда Sulidae позвонки значительно короче, шире и массивнее, чем у многих других птиц. Особенно важна дополнительная суставная поверхность на позвонках со второго по шестой. Она, предположительно, предотвращает чрезмерное изгибание шеи назад при косом столкновении с водой и способствует распределению нагрузки вдоль позвоночника.

Шея северной олуши состоит из 15 позвонков и имеет легкий изгиб в форме буквы S. Ранее исследователи установили, что мышцы, окружающие позвонки, помогают фиксировать их перед нырянием. Новая работа демонстрирует, что защиту обеспечивает не только мускулатура, но

Фото: hi-tech.mail.ru