Kondor andyjski i łabędź trębacz ważą tyle samo, ale jeden lata pięciokrotnie taniej. Największe dotąd badanie kosztów lotu dzikich zwierząt obala laboratoryjny mit o pływaniu jako najtańszej formie ruchu i pokazuje, że atmosfera to dla ptaków darmowe paliwo, którego dostępność zmienia klimat.
Kondor andyjski i łabędź trębacz ważą mniej więcej tyle samo, ale lot jednego kosztuje go pięć razy więcej energii niż lot drugiego. Największe dotąd badanie energetycznych kosztów lotu dzikich zwierząt pokazuje, że o zużyciu energii w powietrzu nie decyduje waga ciała, lecz umiejętność korzystania z atmosfery. To odkrycie zmienia też sposób, w jaki powinniśmy myśleć o migracjach ptaków w dobie zmian klimatu.
Najważniejsze:
- Naukowcy z Instytutu Biologii Behawioralnej im. Maxa Plancka i Uniwersytetu w Swansea przeanalizowali dane GPS i radarowe z 50 gatunków ptaków i nietoperzy w warunkach naturalnych.
- Kondor andyjski zużywa na kilometr lotu około pięć razy mniej energii niż łabędź trębacz, mimo że oba ptaki ważą podobnie, około jedenastu kilogramów.
- Badanie podważa dotychczasowe przekonanie, że pływanie jest statystycznie najtańszą formą poruszania się zwierząt, a latanie dopiero drugą w kolejności, w rzeczywistości może być odwrotnie.
- To pierwsza tak duża analiza, która uwzględnia rzeczywiste warunki atmosferyczne na skalę globalną, a nie tylko pomiary laboratoryjne.
- Wyniki opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Science”.
Niebo to nie tylko tło: to zasób
Martina Scacco, ekspertka od migracji zwierząt i pierwsza autorka badania, mówi wprost: Niebo może nam się wydawać jedynie tłem dla latających zwierząt, ale w rzeczywistości jest ono kluczowym zasobem, który może dramatycznie zmieniać koszty podróży. To zdanie przewraca dotychczasowe myślenie o locie ptaków do góry nogami. Przez dekady traktowano go głównie jako wysiłek mięśniowy, który da się zmierzyć w tunelu aerodynamicznym. Tymczasem okazuje się, że prawdziwa gra toczy się między ptakiem a atmosferą.
Profesor Emily Shepard, współautorka badania, ujmuje to jeszcze dobitniej: gdy widzimy, jak kondor szybuje, a łabędź macha skrzydłami, od razu wiadomo, że różnica w zużyciu energii musi być ogromna, mimo że oba ptaki ważą niemal tyle samo.
Winda kontra schody: dwa zupełnie różne silniki
Kondor andyjski korzysta z termików, czyli kolumn ciepłego powietrza wznoszących się nad ziemią, które dosłownie niosą go wzwyż bez większego wysiłku mięśni. Shepard porównuje to do jazdy windą na najwyższe piętro. Łabędź trębacz nie ma tego luksusu: musi pracować skrzydłami przez niemal cały czas lotu, jakby pokonywał kolejne piętra po schodach.
Czytaj także: Dlaczego śpiew ptaków tak nas uspokaja? Naukowcy sprawdzili, które gatunki działają najlepiej
Skutek jest taki, że kondor macha skrzydłami zaledwie od jednej dziesiątej do siedmiu procent czasu lotu, podczas gdy łabędź robi to przez około dziewięćdziesiąt dziewięć procent czasu w powietrzu. Przy takiej różnicy w nakładzie pracy nic dziwnego, że kondor zużywa na pokonanie każdego kilometra tylko jedną piątą energii, którą wydatkuje łabędź.
Szybujący i machający: tabela, która pokazuje więcej niż liczby
Badacze podzielili wszystkie przeanalizowane zwierzęta na dwie grupy: szybujące i machające skrzydłami. Zestawienie obu strategii pokazuje nie tylko różnicę w wysiłku, ale też to, jak bardzo rozmiar ciała wpływa na opłacalność każdego ze stylów.
| Cecha | Kondor andyjski (szybujący) | Łabędź trębacz (machający) |
|---|---|---|
| Waga ciała | ok. 11 kg | ok. 11 kg |
| Styl lotu | szybowanie na termikach | aktywne machanie skrzydłami |
| Udział machania w czasie lotu | 0,1–7 procent | ok. 99 procent |
| Zużycie energii na km | punkt odniesienia | ok. 5 razy więcej niż kondor |
| Zależność wagi od wydajności | cięższy = mniej macha = mniej zużywa | waga ma mniejsze znaczenie |
Łabędź trębacz to nie jedyny „machacz” wśród ptaków regularnie spotykanych w Polsce. Podobną strategię stosują kaczki czy gęsi, ptaki, które w polskim niebie pojawiają się regularnie podczas jesiennych i wiosennych przelotów. Dla nich dostępność odpowiednich prądów powietrza nad polskim niżem może być równie ważna, co dostępność pożywienia na trasie wędrówki.
Koniec mitu laboratoryjnego pływania
Przez lata nauka twierdziła, że pływanie jest statystycznie najtańszą formą poruszania się zwierząt, a latanie plasuje się dopiero na drugim miejscu. Problem polegał na tym, że dane, na których opierały się te wnioski, pochodziły z laboratoriów: basenów, tuneli aerodynamicznych i bieżni. W takich warunkach nie ma mowy o wietrze, termikach ani falach atmosferycznych.
Zespół z Instytutu Maxa Plancka i Uniwersytetu w Swansea jako pierwszy uwzględnił rzeczywiste warunki atmosferyczne na skalę globalną, analizując dane GPS i radarowe zebrane w naturze. Wniosek: latanie może być w rzeczywistości najtańszą energetycznie formą przemieszczania się zwierząt, jeśli tylko ptak potrafi korzystać z tego, co oferuje mu powietrze.
Klimat zmienia ceny biletów: dosłownie
Badacze wyjaśniają, że gdy zmieniają się warunki atmosferyczne, zmieniają się też koszty lotu, a w ślad za nimi, trasy migracji zwierząt i sposób, w jaki tworzą się ich grupy i wspólnoty. To nie jest abstrakcja. Zmiany klimatu już teraz przekształcają rozkład termików nad Europą i Afryką. Jeśli szybujące ptaki, np. bociany, które co roku przelatują przez Polskę w drodze do Afryki, stracą dostęp do tradycyjnych kolumn wznoszącego się powietrza, ich wędrówka stanie się wielokrotnie droższa energetycznie. To z kolei może oznaczać, że część populacji nie dotrze na zimowiska albo nie wróci wiosną w pełni sił.
Shepard podsumowuje, że gdy latające zwierzęta mają dostęp do naturalnych prądów powietrza, dostają darmowe paliwo prosto z nieba. W dobie zmian klimatu to paliwo może stać się towarem deficytowym i wtedy naprawdę zobaczymy, które gatunki potrafiły nauczyć się latać mądrze.
Najczęściej zadawane pytania
Czy efekt oszczędności energii dzięki termikom dotyczy ptaków w Polsce?
Tak, choć w różnym stopniu. Bociany, myszołowy i orły, które co roku przelatują przez Polskę, są klasycznymi szybownikami i korzystają z termików nad polskim niżem oraz Karpatami. Łabędzie czy kaczki należą do „macharzy” i pracują mięśniami przez większość lotu, dlatego ich trasy migracyjne są silniej uzależnione od dostępności pożywienia po drodze, a nie od prądów powietrza.
Czy duże ptaki szybujące zawsze zużywają mniej energii niż małe?
Wśród szybowników tak: badacze ustalili, że im cięższy ptak szybujący, tym rzadziej musi machać skrzydłami i tym niższe są jego koszty energetyczne lotu. U lżejszych gatunków bardziej opłacalne może być aktywne machanie skrzydłami. Zależność nie jest więc prosta, decyduje połączenie masy ciała i stylu lotu.
Co badanie mówi o nietoperzach?
Badanie objęło łącznie 50 gatunków ptaków i nietoperzy, analizując ich dane GPS i radarowe w warunkach naturalnych. Szczegółowe wyniki dla nietoperzy naukowcy opisali w artykule opublikowanym w „Science”, wskazując, że podział na szybowników i macharzy dotyczy nie tylko ptaków.
Czy zmiany klimatu mogą sprawić, że migrujące ptaki nie dotrą do celu?
To realne ryzyko, na które wskazują autorzy badania. Zmiana rozkładu termików i prądów atmosferycznych może podnieść koszty energetyczne lotu szybujących ptaków do tego stopnia, że część populacji nie będzie w stanie pokonać tradycyjnych tras migracyjnych, co może mieć konsekwencje dla całych ekosystemów.
Fot. Leonardo Merlo / Pexels
Komentarze (0)