A pingwin leciał…

ResearchBlogging.org

Szlamnik (Limosa lapponica) - ptak wielce migrujący /www.wikipedia.org

Jak byłem mały (względnie mały, średni może raczej), to jedną z moich ulubionych książek było „Z powrotem” Zbigniewa Batko. Obecnie nie pamiętam już w ogóle, o czym prawiła (chociaż do dzisiaj pamiętam, że była przezabawna…). Jednak jedna postać, jeden motyw utkwiły mi w głowie na długo.

A pingwin leciał.

Pingwin, generalnie, leciał przez praktycznie całą książkę. I, poza tym oczywiście, że pingwiny nie latają, wykazał się wytrwałością godną najbardziej zatwardziałych ptaków. A są ptaki – zwłaszcza te typowo migrujące – zdolne do niesamowitych wysiłków. Taki na przykład szlamnik (bekas latający regularnie pomiędzy obiema półkulami) potrafi pokonać ponad 10 tysięcy kilometrów bez przerwy…

Warto więc może zadać sobie pytanie: czy jest jakiś limit takiego ciągłego lotu? W końcu ptak musi się kiedyś zmęczyć, znużyć, znudzić, czy też gdzieś ostatecznie dolecieć? Warto czy nie warto – dokładnie takie pytanie zadał sobie Anders Hedenström z Uniwersytety w Lund, a wyniki swoich rozważań opublikował właśnie w piśmie PLoS Biology.

Po pierwsze więc zadał autor pytanie: ile paliwa (czyli nagromadzonych tłuszczów i odrobiny białek) spala ptak w ciągu godziny lotu. Badań na ten temat było już wcześniej więcej, więc Szwedowi pozostało podsumować. W tabeli poniżej widać zestawienie dla kilku różnych ptaków migrujących, m.in. lasówki czarnogłowej (ang. blackpoll warbler), słowika szarego (ang. thrush nightingale), biegusa rdzawego (ang. red knot), czy wreszcie będącego głównym tematem pracy szlamnika.

Porównanie procentu masy ciała zużywanego w trakcie godziny lotu przez różne ptaki /© 2010 Anders Hedenström (CC BY)

Parametrem interesującym (sposób wyliczenia autor wyjaśnia w pracy, ja pominę – nie są to jednak skomplikowane rachunki) jest oczywiście wielgachny X – odpowiadający procentowi masy ciała zużytemu w trakcie godziny lotu. I właśnie szlamnik ma jeden z najniższych wyników, sugerując, że jego lot jest niezwykle wydajny. Dla porównania kolibry (ang. hummingbird) – najmniejsze ptaki migrujące, małe bestie z sercem bijącym w tempie karabinu maszynowego – wykazują wartość X najwyższą spośród zaprezentowanych ptaszysk. Wynika to zapewne z ich jakże niekorzystnych proporcji – masy do powierzchni itd. itp.

Czynników jednak jest o wiele, wiele więcej. Co zresztą widać na przykładzie szlamnika i biegusa wielkiego (ang. great knot) – ilość spalanego paliwa jest podobna przy podobnej także masie ciała, a jednak szlamnik jest w stanie zalecieć dwa razy dalej. Kolejnymi przyczynkami do takiego stanu rzeczy są np. rozmiar i kształt skrzydeł. I to także można wyliczyć – i określa się ten czynnik przeuroczą nazwą stosunku wymiarów (ang. aspect ratio). Wiem, wiem, że niezbyt oryginalnie. Stosunek wymiarów jest wielkością, językowo paradoksalnie, bezwymiarową, która bierze pod uwagę kształt i rozpiętość skrzydeł, a także ich powierzchnię. Dość powiedzieć, że szlamnik ma tę wartość dużą (bo rozmiar jednak ma znaczenie!), a inne ptaki – mniejszą.

Wreszcie ostatnim czynnikiem w tej kategorii jest wydajność przetwarzania paliwa na energię. I to też da się policzyć, i dość powiedzieć, że szlamnik plasuje się w środku stawki.

Podsumowując, szlamnik wydaje się mieć najwydajniejszy system użytkowania nagromadzonego paliwa, co w połączeniu z bardzo korzystnymi rozwiązaniami inżynierskimi (czyt. odpowiednią budową ciała, zwłaszcza skrzydeł), okazało się być niemal optymalnym rozwiązaniem problemu lotów długodystansowych. A warto dodać, że jest szlamnik w tym zakresie zjawiskiem niebywałym, nawet w porównaniu z maszynami skonstruowanymi przez ludzi.

Dodatkowym wytłumaczeniem wydaje się też być sposób nawigacji przez szlamniki. Problem nawigacji przez ptaki jest wielką niewiadomą, wiemy jednak, że prawdopodobnie nie wszystkie ptaki nawigują na tej samej zasadzie. Na ilustracji poniżej pokazano dwa sposoby nawigacji: według loksodromy (ang. rhumb line) lub ortodromy (będącej częścią koła wielkiego, ang. great circle).

Niektóre ptaki nawigują według ortodromy (great circle). Inne latają wzdłuż loksodromy (rhumb line). Wynika to prawdopodobnie z różnych metod nawigacji. /© 2010 Anders Hedenström (CC BY)

Mimo tych wszystkich wyjaśnień i wytłumaczeń, pozostaje szlamnik cudem natury. Naciąga fizjologiczne i lotnicze możliwości do  granic nieprawdopodobieństwa. Czy jednak jest on najbardziej wytrwałym migratorem? Trudno powiedzieć. Można podejrzewać jedynie, gdyż ten temat nie był tak dogłębnie badany i monitorowany jak wędrówki ptaków, że znacznie większy potencjał tkwi w organizmach morskich. Węgorz europejski (Anguilla anguilla) wędruje pomiędzy Europą i Morzem Sargassowym, pokonując ponad 5 tysięcy kilometrów. Jest to mniej niż lot szlamnika, jednak jego czynnik X kształtuje się na poziomie 0.005%, czyli prawie 10 tysięcy razy niższym niż szlamnika! Gdyby więc tylko to było wyznacznikiem tego, jak daleko może on podróżować, oznaczałoby to, że węgorz może okrążyć Ziemię wokół równika ze trzy razy, zanim się zmęczy (lub zdechnie). Być może więc jedynym powodem, dla którego węgorze nie podróżują tak daleko, jest po prostu to, że nie muszą.

A gdzie w tym wszystkim znajdujemy się my, ludzie? Tam gdzie nasze miejsce – na mecie maratonu, po nędznych 42 kilometrach…

Hedenström, A. (2010). Extreme Endurance Migration: What Is the Limit to Non-Stop Flight? PLoS Biology, 8 (5) DOI: 10.1371/journal.pbio.1000362

4 Comments

  1. Postanowiłem policzyć jak to jest w przypadku mojego „ptaka”, którym czasem podróżuje, a należy on według taksonomii do: typu diesel, gromady Mercedes, rzędu W124, rodzaju sedan i gatunku 200D.

    Przyjąłem, że jego masa całkowita to: 1380 kg + 70 l * 0,85 kg/l + 2 pasażerów = ok. 1600 kg
    Zasięg to 70 l / 0,07 l/km = 1000 km
    Trasa pokonywana w ciągu godziny to średnio 80 km

    Czyli X = (80 km / 1h) * 0,07 l/km * 0,85 kg/l * 100% / 1600 kg = 0,2975 % /h

    Czyli wynik średni :) i do szlamnika jeszcze mu daleko…

    Lubię

    1. No zaraz, zaraz. Jeśli te wyliczenia są poprawne (nie sprawdziłem), to on szlamnika Twój orzeł jest bardziej wydajny, bo im mniejszy X, tym wydajniesze przetwarzanie energii… Warto jednak zauważyć, że szlamnik ma jednak ten jakiś wow-factor, bo mając gorsze parametry jest i tak w stanie przelecieć bez przerwy ponad 10 tysięcy kilometrów, czego zapewne nie można powiedzieć o Twoim merciu ;)

      Lubię

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s