Важкі крила допомагають кажанам приземлятися догори дригом
Здатність кажана "приземлятися" вниз головою - один з найбільш чудових трюків природи, вважають дослідники з США. Дійсно, крилатий ссавець здатне в лічені секунди перевернутися і зачепитися за стелю печери або гілку дерева.
Дослідники зрозуміли, що своїй здатності повисати вниз головою кажани зобов`язані великим крилам
(Фото Mike Lehmann / Wikimedia commons (CC BY-SA 3.0)).
Механіка виконання цього маневру вже давно було справжньою головоломкою для вчених. Адже, наприклад, в порівнянні із загальною масою тіла крила кажана важче, ніж у будь-якого іншого літаючого тварини.
Однак тепер вчені вважають, що знайшли хоча б частину відповідей на свої питання. Кажани перетворюють свої громіздкі крила в перевага: вони використовують додаткову вагу, щоб мати силу, необхідну для виконання унікального маневру.
В ході експериментів вчені спостерігали за тим, як короткохвості кажани виду очковий листоносов (Carollia perspicillata) і невеликі малайські коротконосі крилани (Cynopterus brachyotis) літають в закритому приміщенні і сідають на шматок сітки, натягнутої під стелею.
На швидкісному відео біологи змогли розрізнити, що в момент посадки кажани підтягують одне крило ближче до тіла, а інше повністю витягають. За словами дослідників, переносячи свою вагу таким чином, кажани використовують силу інерції, що дозволяє їм "приземлитися" на лапи за частки секунди.
Подібно фігуристам, які використовують інерцію для прискорення обертання, притискаючи руки до тіла, або дайверам, які зміщують вага, щоб виконувати повороти і сальто, кажани використовують цей трюк з точністю справжніх майстрів спорту.
Щоб підтвердити свої висновки, команда відтворила руху кажана за допомогою комп`ютерного моделювання, в якому можна було включити або вимкнути ефекти інерції або аеродинамічних сил. Симуляція показала, що віртуальні кажани переміщувалися, використовуючи (як і реальні) лише одну силу інерції.
Для того щоб сісти головою вниз на стелю печери або гілки дерев, кажан повинна виконати цей трюк вищого пілотажу, недоступний для інших тварин (фото Breuer Lab / Brown University).
Коли вчені провели подібне моделювання з віртуальними плодовими мушками, виявилося, що комахи, що володіють легкими крилами, не здатні приземлитися догори ногами без використання аеродинамічних сил.
"Відкриття підтвердило підозри, що кажани для своїх фігур вищого пілотажу використовують не тільки аеродинаміку, - коментує один з авторів дослідження Кенні Бройер (Kenny Breuer), професор інженерії з Університету Брауна. - Я вважаю, що вони використовують інерційні сили для кожного аспекту маневрування, хоча на даний момент у нас немає того прямих доказів".
По всій видимості, кажани розвинули цю здатність, так як їм доводиться літати на досить високих швидкостях в дуже обмеженому просторі (в печерах або на горищах).
Біологи також сумніваються в тому, що інші літаючі тварини, в тому числі птиці, використовують інерцію для польоту. Зокрема, птахи не можуть так маніпулювати геометрією і положенням крила, як кажани.
"З технічної точки зору результати нашого дослідження можуть бути цікаві розробникам безпілотних літальних апаратів, - вважає Бройер. - Маневрування - непросте завдання для цих роботів, так що, ймовірно, перерозподіл маси виявиться дієвим підходом".
