دانشمندان روشن چگونه پرندگان دریایی کروز از طریق هوا و آب

بینش جدید در چه چهار گونه از پرندگان دریایی را توسعه داده اند توانایی کروز از طریق هوا و آب منتشر شده امروز در فضای باز-دسترسی به مجله eLife.

این مطالعه نشان می دهد که این پرندگان از Alcidae خانواده که شامل puffins, murres و بستگان خود را تولید کارآمد propulsive بیدار در حالی که پرواز و شنا. این به این معنی است که حیوانات به احتمال زیاد صرف نسبتا کم مقدار سوخت و ساز انرژی در هنگام ایجاد نیروی آنها نیاز به حرکت در هوا و آب. این یافته ها نشان می دهد که alcids شده است بهینه سازی شده برای حرکت در محیط های مختلف از طریق این دوره از تکامل آنها.

"پرندگان که با استفاده از بال خود را برای 'پرواز' در آب و هوا انتظار می رود به پرواز ضعیف در هر دو محیط در مقایسه با کسانی که چوب یا هوا یا آب تنها" توضیح می دهد که اولین نویسنده آنتونی Lapsansky یک دانشجوی دکتری در زمینه پژوهش ایستگاه در فورت Missoula بخش علوم زیستی دانشگاه ایالتی مونتانا, ایالات متحده. "به عبارت دیگر این جک از همه معاملات باید استادان ، جالب توجه است, اما, alcids به نظر می رسد در تضاد با این مفهوم تجارت بين هوایی و آبی پرواز عملکرد و ما می خواستیم به بررسی این بیشتر است."

برای به دست آوردن درک بهتر از پتانسیل تکاملی تجارت آف بین این دو نوع از پرواز Lapsansky و تیم خود را آزمایش کردند که آیا alcids نمایشگاه 'کارآمد Strouhal شماره' در هنگام پرواز در آب و هوا. حیوانات حرکت در این محیط با استفاده از نوسان زائده. این Strouhal شماره توصیف فرکانس که در آن یک حیوان تولید پالس از نیروی با این زائده به قدرت حرکت آن است. تنها در یک محدوده باریک از Strouhal شماره کارآمد هستند - اگر یک پرنده فلپ بال خود را بیش از حد سریع یا خیلی آهسته برای یک دامنه و سرعت پرواز آن ضایعات انرژی است. اما اکثر پرندگان همگرا در این محدوده باریک از Strouhal اعداد به این معنی است که انتخاب شده است در تنظیم آنها را به نمایشگاه کارآمد زدن و شنا کردن حرکات.

علاوه بر این Lapsansky و تیم خود را علاقه مند به دیدن این که آیا پرندگان که پرواز در هوا و آب با استفاده از عضلات خود را در راه همان در هر دو محیط. "عضلات تشکیل شده از الیاف است که در حال تنظیم برای فعالیت های خاص, اما این به سختی به نظر می رسد ممکن است که همان ماهیچه ها برای حرکت در دو شدت متفاوت در محیط های" Lapsansky می گوید. "ما hypothesised که alcids حفظ کارآمد Strouhal اعداد و سازگار سکته مغزی به سرعت در سراسر آب و هوا است که اجازه می دهد آنها را برای کاهش هزینه ها قادر به کروز از طریق هر دو محیط."

این تیم با استفاده از ویدئوگرافی به اندازه بال حرکات چهار گونه از alcids که تفاوت قابل ملاحظه ای در توده بدن (450 گرم به 1 کیلوگرم) و نشان دهنده دور شاخه های alcid درخت خانواده. اندازه گیری خود را نشان داد که alcids کروز در Strouhal اعداد بین 0.10 و 0.40 در هر دو آب و هوا شبیه به حیوانات است که چوب به هوا یا آب تنها اما فلپ بال خود را در حدود 50 درصد کندتر در آب است. این نشان می دهد که پرندگان یا قرارداد عضلات خود را در ناکارآمد سرعت و یا حفظ یک دو-گیربکس سیستم عضلانی برجسته روشن و هزینه برای استفاده از بال خود را برای حرکت در هوا و آب است.

"کار ما دقیق فراهم می کند بینش جدید به چگونگی تکامل شکل گرفته alcid پرواز در پاسخ به رقابت خواسته های زیست محیطی در هوا و آب" نتیجه گیری نویسنده ارشد برت Tobalske استاد و مدیر تحقیقات میدانی ایستگاه در فورت Missoula بخش علوم زیستی دانشگاه مونتانا. "تحقیقات بیشتر در حال حاضر مورد نیاز برای درک تغییرات لازم است که در پرواز عضلات از این پرندگان به آنها اجازه می دهد برای انتقال بین هوا و آب و بازگشت دوباره است."

###

کاغذ 'Alcids 'پرواز' در کارآمد Strouhal اعداد در هوا و آب اما متفاوت سکته مغزی به سرعت و زاویه' می تواند آزادانه در دسترس آنلاین در https://doi.org/10.7554/eLife.55774. مطالب متن از جمله آمار و ارقام و داده های رایگان برای استفاده مجدد تحت CC BY 4.0 مجوز.

امیلی پاکر ارشد افسر مطبوعات
eLife
e.packer@elifesciences.org
01223 855373

eLife است, یک سازمان غیر انتفاعی ایجاد شده توسط تأمین کنندگان مالی و led توسط محققان. ماموریت ما این است که برای سرعت بخشیدن به کشف عامل یک پلت فرم برای تحقیقات ارتباطات است که تشویق می کند و به رسمیت می شناسد ترین مسئول رفتارهای. ما در سه حوزه عمده: انتشار فناوری و تحقیقات فرهنگی. هدف ما برای انتشار کار از بالاترین استانداردها و اهمیت در تمام زمینه های زیست شناسی و پزشکی از جمله بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی در حالی که کاوش, خلاق, راه های جدید برای بهبود چگونه پژوهش ارزیابی و منتشر شده است. ما همچنین سرمایه گذاری در اپن سورس, تکنولوژی, نوآوری برای نوسازی زیرساخت های علمی و نشر و بهبود ابزارهای آنلاین برای به اشتراک گذاری با استفاده و تعامل با نتایج جدید. eLife دریافت حمایت مالی و استراتژیک هدایت از Howard Hughes Medical Institute, the Knut و آلیس والنبرگ بنیاد ماکس پلانک و جامعه خوش آمدید. اطلاعات بیشتر در https://elifesciences.org/در مورد.

به عنوان خوانده شده آخرین, محیط زیست, تحقیقات منتشر شده در eLifeبازدید https://elifesciences.org/موضوعات/محیط زیست.

و برای آخرین در زیست شناسی تکاملی, دیدن https://elifesciences.org/موضوعات/تکاملی-زیست شناسی.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.