Вчені розгадали секрет рівноваги фламінго

Біологи з університету Еморі і Технологічного інституту Джорджії (США) запропонували відповідь на питання: «Чому фламінго стоїть на одній нозі?» Вчені з'ясували, що особливості анатомії дозволяють птахам стояти на одній нозі, практично не витрачаючи м'язових зусиль, тобто в такій позі вони економлять енергію. Дослідження опубліковано в, роз'яснювальна стаття авторів вийшла в.

Фламінго мешкають на мілководді і проводять багато часу, стоячи на одній нозі. Дослідники вважають, що птахи таким чином економлять тепло, стоячи в холодній воді. Згідно з іншою гіпотезою, стоячи на одній нозі і періодично змінюючи її на іншу, фламінго зменшують м'язову втому. При цьому автори гіпотези припускають, що стоячи на двох ногах птахи втомлюються більше, ніж стоячи на одній. Але і в такій позі фламінго витрачають багато м'язової енергії, оскільки змушені періодично «міняти» ногу. Однак, ніхто ще не перевіряв, чи дійсно вони витрачають велику кількість енергії на активацію м'язів і підтримання незручного, на перший погляд, положення.

Автори нового дослідження вирішили з'ясувати, як фламінго підтримують рівновагу в сплячому і активному стані. А також, чи є у них стабілізуючий м'язово-скелетний механізм, що дозволяє їм утримувати незручну, на перший погляд, позу.

У першому експерименті брали участь підрослі пташенята фламінго. Їх поставили на «силову» платформу - пристрій, що дозволяє оцінити зміщення центру тяжкості птаха, що стоїть на ній. Потім дослідники виміряли постуральний тремор (мимовільні рухи, що виникають при утримуванні пози) у сплячих і пильних птахів, що стоять на одній і на двох ногах. Виявилося, що коли фламінго спали, стоячи на одній нозі, вони практично не рухалися. Якщо ж вони були активні і чистили пір'я або сварилися з іншими пташенятами, швидкість мимовільних рухів зростала в рази.

Щоб вивчити стабілізуючий механізм, що дозволяє фламінго без зусиль стояти на одній нозі, автори роботи досліджували трупи дорослих фламінго. Очевидно, що у мертвих птахів м'язи вже не діють, тому, досліджуючи трупи можна з'ясувати, при якому положенні суглобів зберігається стійка поза, схожа на «стійку» живих птахів. Дослідники закріпили тіла фламінго так, щоб імітувати «стійку» на одній нозі. Потім вони почали нахиляти птахів вперед і назад, і в цей час вивчали механіку їхнього руху. Крім того, один з музеїв надав дослідникам скелет фламінго за яким вони вивчили будову суглобів кінцівок птахів.

В результаті автори роботи виявили стабілізуючий механізм, що дозволяє птахам підтримувати рівновагу, стоячи на одній нозі. В силу анатомічних особливостей тазостегнові і колінні суглоби біля фламінго знаходяться недалеко один від одного і поруч з центром маси птиці. Зчленування в центрі ноги насправді не коліно, а кісточка. Через те, що центр маси розташований перед коліном і поблизу нього, під дією сили тяжкості в тазостегновому і колінному суглобах виникають згинаючий і розгинаючий моменти відповідно. У той же час, будова суглобів обмежує амплітуду цих рухів. Для підтримки рівноваги важливе положення опорної ноги: щоб забезпечити стійке положення тіла, вона повинна відхилятися трохи назад, до тазостегнового суглобу. У цьому випадку тіло птаха фактично перетворюється на перевернутий маятник, і він може утримувати рівновагу під час сну практично без м'язових зусиль.

Зараз на планеті налічується шість видів фламінго - два з них мешкають у Старому світі: в Африці, Середземномор'ї, Центральній і Південній Азії, а чотири - в Центральній і Південній Америці. Птахи живуть колоніями по берегах мілководних водойм і лагун. Харчуються фламінго в основному дрібними рачками, а знамените рожеве забарвлення їм надають каротиноїди, що містяться в їжі.