Длинные тонкие клювы колибри немного напоминают соломинки для питья. Из-за бешеной скорости, с которой эти птицы добывают нектар из цветов и кормушек, может сложиться впечатление, что их клювы устроены как соломинки. В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society Interface, международная команда под руководством Алехандро Рико-Гевары, доцента биологии в Университете Вашингтона, раскрывает удивительную гибкость клюва колибри. Команда обнаружила, что пьющая колибри быстро открывает и закрывает разные части своего клюва одновременно, совершая сложный и очень скоординированный танец с языком, чтобы втягивать нектар с молниеносной скоростью. Для человеческого глаза эти движения едва уловимы. Но для колибри они – источники жизни.
«Большинство колибри пьют, находясь в полёте», – говорит Рико-Гевара. «С энергетической точки зрения это очень затратно. Летая прямо на небольшой скорости, они тратят меньше энергии, чем зависая в воздухе, чтобы попить. Таким образом колибри пытаются минимизировать затраты энергии и пить как можно быстрее – и все это из труднодоступных мест, – что требует специальных приспособлений для скорости и эффективности».
Предыдущие исследования показали, что колибри вытягивают язык в быстром темпе, когда пьют нектар. Но ученые не знали, какую роль в кормлении играет сам клюв. Команда собрала высокоскоростные видеозаписи отдельных колибри шести разных видов, пьющих из прозрачных кормушек в полевых условиях в Колумбии, Эквадоре и США. Проанализировав эти записи и совместив их с данными микротомографии образцов колибри, хранящихся в Йельском музее Пибоди, исследователи обнаружили сложные движения клюва, которые лежат в основе питья.
- Чтобы вытянуть язык, колибри открывает только кончик клюва.
- После того, как язык втягивает нектар, кончик клюва закрывается.
- Чтобы втянуть нектар, колибри плотно закрывает среднюю часть клюва, слегка приоткрывая его основание.
- Затем она снова открывает кончик, чтобы вытянуть язык для нового цикла – этот процесс многие виды колибри могут выполнять 10-15 раз в секунду.
Языки колибри имеют замысловатую форму, некоторые из них напоминают оригами для сбора нектара. Новое исследование показывает, насколько важен клюв для питья и что, несмотря на жесткую внешнюю форму, он удивительно гибок.
«Мы уже знали, что у клюва колибри есть некоторая гибкость, например, они сгибают нижнюю часть своего клюва, когда ловят насекомых», – говорит Рико-Гевара. «Но теперь мы знаем, что клюв играет очень активную и важную роль в сборе нектара языком».
Роль клюва также делает колибри уникальными среди животных, использующих два типа сбора и транспортировки жидкости: механизм облизывания – формально известный как поток Куэтта, – который используют для питья такие животные, как собаки и кошки; и поток Пуазейля, механизм всасывания, используемый, например, комарами, высасывающими кровь, или людьми, пьющими через соломинку. Часто животные используют то один, то другой подход. Колибри – редкий пример использования обоих способов.
«Логично, что они должны использовать оба подхода, учитывая, что им приходится добираться до нектара глубоко внутри цветка и питаться быстро и эффективно», – говорит Рико-Гевара. В ходе будущих исследований ученые попробуют найти мышцы, управляющие этими движениями, а также выяснить, как другие виды использования клюва – например, ловля насекомых – влияют на его гибкость.
«По мере того как у растений появлялись цветы разной длины и формы, соответственно развивались и клювы колибри», – говорит Рико-Гевара. «Каждый раз, когда мы отвечаем на один ряд вопросов об адаптации колибри, возникают новые. Нам еще столько предстоит узнать».
