среда, 11 апреля 2012 г.

Как летучие мыши экономят энергию в полёте

Как летучие мыши экономят энергию в полётеЧтобы не тратить лишнюю энергию на борьбу с инерцией крыльев, летучие мыши слегка подгибают их при взмахе.

Сначала зоологи из Университета Брауна (США) собирались исследовать технику полёта разных летучий мышей. Они хотели увидеть, как меняются движения крыльев в зависимости от их размеров и от величины самого животного. Однако дальнейшие изыскания обнаружили любопытную вещь, касающуюся всех рукокрылых, независимо от их габаритов. Крыло летучей мыши относительно велико по массе; животное в полёте опирается на воздух не перьями, как птица, а кожистой перепонкой. Вдобавок к этому в крыльях летучих мышей достаточно костей и соединительной ткани, формирующей связки и суставы. То есть собственно на движение крылом нужно расходовать какую-то энергию — помимо той, что тратится на полёт.

Исследователи использовали высокоскоростную съёмку и специальные маркеры, прикреплённые к различным участкам крыла животного, чтобы в деталях увидеть движения крыльев. Они измеряли частоту взмахов, распределение массы в крыльях и в теле животного во время полёта, то, насколько сильно крыло может подняться вверх и опуститься вниз. Эксперимент проводился с шестью видами летучих мышей; анатомический анализ строения крыльев выполнялся на мёртвых представителях ещё 32 видов.

Поднимая крыло вверх, летучие мыши слегка изгибают его, не давая ему вытянуться в полную длину. Раньше полагали, что так животные избегают присасывающего действия потока воздуха между крыльями, из-за которого их было бы трудно снова развести. Расчёты, приведённые зоологами в их статье в Proceedings of the Royal Society B, подтверждают, что так и впрямь легче вести крыло обратно вниз. Но учёные делают акцент на том, что такой изгиб позволяет животным погасить инерционные силы, которые, с учётом массы крыльев, довольно велики. Проделывать такие упражнения позволяет эластичность крыла. Разумеется, на то, чтобы его согнуть, тоже приходится тратить энергию, однако выигрыш от экономии довольно велик: в общей сложности мыши тратят на 35% меньше энергии, чем если бы они держали крылья полностью выпрямленными. При этом авторы не отрицают, что аэродинамические соображения тут тоже играют свою роль, и, возможно, в сумме рукокрылые получают куда бόльшую энергетическую выгоду.

Подготовлено по материалам Университета Брауна.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Латимерии, возможно, почти не менялись с нижнего девона
Целакантообразные известны своим эволюционным консерватизмом, олицетворением которого стала знаменитая латимерия, прозванная живым ископаемым. Характерный анатомический план современной латимерии можно проследить до конца среднего девона. Однако более ранняя история этой группы изучена плохо из-за неполной палеонтологической летописи. Чжу Минь из Института палеонтологии позвоночных и палеоантроп...
  (читать дальше)

Впервые обнаружены яйца альваресзаврида
Группа исследователей из Аргентины и Швеции описала кости и яйца загадочного птичьего динозавра, обитавшего в Патагонии около 70 млн лет назад. Два яйца обнаружены у сочленения костей задних конечностей. Впервые они найдены в непосредственной близости от останков альваресзаврида. Альваресзавриды — одно из самых загадочных семейств динозавров, и данная особь — один из крупнейших его представите...
  (читать дальше)

Употребление рыбы поможет остановить метастазы злокачественных опухолей
Профессор Майкл Мюррей из Сиднейского университета (Австралия) поставил перед собой и коллегами непростую задачу: сделать всё возможное для скорейшего создания лекарства, способного прекратить метастазирование первичных раковых опухолей. По словам учёного, именно метастазы злокачественных новообразований — наиболее угрожающее жизни явление, от которого так и нет ни одного препарата. Что ж, раз ч...
  (читать дальше)

Созданы самые чувствительные весы с истории
Испанские специалисты из Каталонского института нанотехнологий построили самые чувствительные весы, которые когда-либо существовали на Земле. Как пишет журнал Nature Nanotechnology, они способны взвесить отдельный протон! Столетиями люди взвешивали вещи, стараясь постоянно совершенствовать измерительные приборы. И вот очередное достижение. Весы, имеющие дело не просто с атомами, но их частями, о...
  (читать дальше)

Самоорганизующиеся магнитные коллоидные частицы как основа будущих функциональных материалов
Есть такая детская игра — «Геомаг», набор маленьких магнитных шариков, соединяя которые можно строить башни, мосты и пр. В недавнем исследовании учёные из Нью-Йоркского университета (США) и Университета Утрехта (Нидерланды) создали нечто подобное, но только на микронном уровне: им удалось получить новый класс сферических коллоидов, заключающих в себе микроскопические магниты. Без магнитного поля к...
  (читать дальше)

Пересмотрен период полураспада самария-146
Международная исследовательская группа пересмотрела период полураспада самария-146, сведя его к 68 млн лет вместо 103 млн. То, что новое значение на 34% меньше предыдущего, не может не повлиять на понимание процессов, приведших к образованию Солнечной системы, а также проходивших в мантии Земли и других твёрдых тел на заре их существования. Самарий-146 — один из основных инструментов моделиров...
  (читать дальше)

Предложена реконструкция динозавра Unenlagia
Палеонтолог и иллюстратор Скотт Хартман из Вайомингского университета (США) предложил реконструкцию плотоядного динозавра под названием Unenlagia (в переводе с арауканского — «полуптица»). Животное бродило по нашей грешной примерно 85 млн лет назад, в конце мелового периода. Специалист изобразил его за ловлей рыбы на заре жаркого дня. Этот вид, скорее всего, был покрыт перьями. Вероятно, он св...
  (читать дальше)

Возможно, обнаружена подпись Шекспира
Грегори Хэйуорт из Университета Миссисипи (США) и его коллеги реконструировали подпись Уильяма Шекспира... ...А может, и весьма талантливого фальсификатора. Пока неясно, кто нацарапал «Wm Shakespeare» на титульной странице книги «Archaionomia» — свода саксонских законов, опубликованного в Англии во время правления Елизаветы I. Возможно, это так и останется тайной. Работа является частью прое...
  (читать дальше)

Углеродные нанотрубки более чем вдвое ускоряют скорость роста клеточных культур
Порция углеродных нанотрубок по меньшей мере удваивает интенсивность роста клеточных культур — рабочих лошадок в производстве практически всего, от спасающих жизнь медикаментов до подсластителей, красителей и парфюмерии. Подробности исследования и полученные результаты представлены в статье, вышедшей в журнале ACS Nano. Предварительная работа, осуществлённая Марией В. Ходаковской и её коллегами ...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)