Як фламінго перетворюють воду на зброю: таємниці полювання з використанням фізики

Американські вчені з Каліфорнійського університету в Берклі спільно з колегами з Технологічного інституту Джорджії зробили несподіване відкриття, що змінює наше розуміння того, як фламінго полюють на мілководді.

Дослідження, опубліковане в науковому журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), показало, що ці елегантні птахи майстерно застосовують принципи гідродинаміки для видобутку їжі, використовуючи складні вири, які вони створюють у воді.

Дослідники застосували 3D-моделювання та спостереження за чилійськими фламінгами в зоопарку Нешвілла, щоб вивчити їхні методи полювання. Виявилось, що фламінго використовують не просто пасивну фільтрацію води, як вважалося раніше, а активне створення водяних завихрень, що дозволяють їм витягувати їжу з донного осаду.

Завдяки гнучким перетинчастим лапам, птахи можуть збивати донний осад, створюючи водяні потоки, що допомагають розпушувати їжу. Унікальна будова L-подібного дзьоба фламінго дозволяє створювати плоскі завихрення, відомі як вихори Карману, а швидкі рухи головою (до 12 разів на секунду) виконують функцію природного насоса, що допомагає залучати їжу з води.

“Це не пасивна фільтрація, як вважалося раніше, а активне полювання з використанням складних гідродинамічних процесів”, — пояснив Віктор Ортега Хіменес, провідний дослідник проекту.

Це відкриття стало можливим завдяки простому спостереженню під час сімейного візиту Хіменеса до зоопарку Атланти. Зацікавлений тим, що відбувається під поверхнею води, він організував масштабне міждисциплінарне дослідження, використовуючи лазерну візуалізацію потоків та комп’ютерне моделювання для точного вивчення методів полювання фламінго.

Це наукове відкриття має важливі практичні наслідки. Адаптації фламінго вже надихають інженерів на розробку нових технологій. Принципи роботи їхніх гнучких лап, які не створюють ефекту всмоктування, можуть бути використані для створення роботів, здатних переміщатися по в’язких поверхнях. Технології, що дозволяють створювати керовані вири, мають потенціал для застосування в системах збору мікропластика з води та створення фільтрів, що самоочищаються.