Flamingos se mohou zdát klidně, když se brodí mělkou vodou s ponořenými hlavami, ale nový výzkum odhaluje překvapivou pravdu: Flamingos používají vodní tornáda k zachycení jejich kořisti.
Tyto vířící pohyby, vytvořené nohama a zobáky ptáků, jim pomáhají lovit a zachytit malá, rychle se pohybující zvířata pod povrchem, což dokazuje, že jsou mnohem aktivnější krmítka, než kdysi věřilo.
Zjištění, zveřejněná ve sborníku Národní akademie věd, zpochybňují dlouhodobý pohled, že plameňáci jednoduše filtrují částice z vody.
„Flamingos jsou ve skutečnosti predátoři,“ řekla Victor Ortega Jiménez, docentka integrativní biologie na Kalifornské univerzitě v Berkeley. „Aktivně hledají zvířata, která se pohybují ve vodě, a problém, kterému čelí, je, jak tato zvířata soustředit, přitahovat je dohromady a krmit.“
Koordinovaný pohyb vytváří víry vody
Vědci studovali chilské plameňáky v zoo Nashville a použili 3D tiskové modely k replikaci nohou ptáků a zobáky ve tvaru písmene L. Zjistili, že plameňáci používají své flexibilní, webové nohy, aby vzbudily sediment a zatlačily jej dopředu v kruhových pohybech.
Pak rychlým zvednutím hlav Flamingos vytvářejí vířivky nebo vodní tornáda, která pomáhají kreslit jídlo částice směrem k jejich ústům.
Tento pohyb pokračuje, když ptáci drží hlavy vzhůru nohama ve vodě. Jejich zobáky, které se hýbejí, aby ležely naplocho proti Lakebed, vytvářely menší víření vody během rychlého prasknutí – chování známé jako „chatování“ – které pomáhá vést jídlo přímo do úst, kde je filtrováno a spolknuto.
„Vypadá to, že filtrují jen pasivní částice,“ řekla Ortega Jiménez. „Tato zvířata ve skutečnosti berou zvířata, která se pohybují.“
KEAK DESIGN umožňuje skimming
Tvar Flamingova zobáku hraje klíčovou roli při krmení. Plochý, úhlová přední část zobáku umožňuje ptákovi provádět chování zvané skimming. Flamingo tím, že natáhne krk dopředu a rychlým procházením zobáku generuje víry podobné listu, které pomáhají shromažďovat kořist poblíž úst.
Vědci Zjistili, že tato metoda spolu s pohybem hlavy vzhůru tvoří malé proudy podobné tornádu dostatečně silné, aby zachytily agilní stvoření, včetně copepodů a krevet solanky.
Od tištěných modelů po živé pokusy
Ortega Jiménez rafinoval 3D tištěné modely plameňských nohou a zobáků. Tyto modely mu pomohly studovat, jak se voda a částice pohybovaly během chatování zobáku.
V roce 2024, poté, co se přestěhoval do UC Berkeley, provedl nové experimenty pomocí skutečného plameňského zobáku připojeného k mechanickému zařízení. Malá čerpadlo uvnitř úst napodobovalo pohyb jazyka. Toto nastavení potvrdilo, že chatování významně zvyšuje účinnost krmení.
„Chvění ve skutečnosti zvyšuje sedmkrát vyšší počet krevet solanky procházející trubicí,“ řekl.
Nejprve nohy: tanec na přežití
Plameňák Krmení začíná nohama. V mělké vodě se ptáci často pohybují na místě nebo chodí v kruzích. Jejich měkké, skládací popruhy jim umožňuje zvednout nohy čistě z bahna bez sání.
Spíše než dupající se plameňáci klouzají nohama vodou – účinný pohyb, který by také mohl prospět mobilitě robotů v podobných podmínkách.
Ortega Jiménez porovnával měkké a tuhé modely nohou. Flexibilní design posunul sediment dopředu v užitečných vířeních, zatímco tuhé nohy vytvářely pouze náhodné turbulence.
Rovněž prokázal, že tahání 3D modelu hlavy nahoru ve vodě asi 40 centimetrů za sekundu vytvořilo silný vertikální vír. Tento pohyb shromažďoval částice potravin efektivně a byl dostatečně silný, aby zachytil i rychle se pohybující kořist.
Simulace toku
Tien Yee, spoluautor papíru a profesora na Kennesaw State University, použil počítačové modely k simulaci toho, jak se voda pohybuje kolem zobáku a nohou plameňáka. Simulace potvrdily, co ukázaly fyzické testy: vířící vzory vody pomáhají shromažďovat částice potravin.
„Pozorovali jsme, když jsme vložili 3D tištěný model do flume, abychom napodobovali tomu, čemu říkáme skimming,“ řekla Ortega Jiménez. „Produkují symetrické víry po stranách zobáku, které recirkulují částice ve vodě, takže se skutečně dostanou do zobáku.“
Konkulář plameňáků také přispívá k účinku stvoření tornáků vody. Horní zobák zůstává v klidu, zatímco spodní se pohybuje rychle – asi 12krát za sekundu – vytváří silné proudy, které pomáhají tahat v kořisti.
Těšíme se dopředu
Ortega Jiménez plánuje pokračovat ve svém výzkum Zkoumáním toho, jak jazyk podobný pístu Flamingo pomáhá sání potravin a jak hřebeny podobné hrany filtru zobáku kořisti ze slané nebo dokonce toxické vody.
„Flamengos jsou super specializovaná zvířata pro krmení filtru,“ řekl. „Není to jen hlava, ale krk, nohy, nohy a všechna chování, která používají, jen k efektivnímu zachycení těchto drobných a agilních organismů.“
Kromě Yee patří spoluautory studie postdoktorand Pankaj Rohilla, postgraduální student Benjamin Seleb a profesor Saad Bhamla z Georgia Tech. Přispěl také Jake Belair ze zoo Nashville.
