Как клюв фламинго цедит воду «вверх ногами» по принципу китового уса

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Флора и фауна

Если обычная птица попытается пообедать, опустив голову теменем ко дну, она просто захлебнётся и упустит добычу. Розовый фламинго делает это тысячу раз в день, задерживая дыхание в солёной жиже и пропуская через клюв до пяти литров воды в минуту. Но самое поразительное происходит в этот момент внутри его пасти: законы птичьей анатомии там буквально перевёрнуты с ног на голову. И если присмотреться к этому «механизму», выяснится, что перед нами не просто нежная птица, а настоящий пернатый синий кит.

Анатомия наоборот: почему верхняя челюсть двигается, а нижняя стоит на месте

У любого дятла, воробья или орла нижняя челюсть лёгкая и подвижная, а верхняя — жёстко сросшаяся с черепом. Фламинго ломает это правило: его нижняя челюсть — это массивный, тяжёлый и абсолютно неподвижный «ковш», а верхняя — тонкая, лёгкая и хлопает сверху, словно крышка кастрюли. Зачем природе потребовалось менять местами базовые анатомические настройки? Ответ кроется в геометрии изогнутого клюва, который в нормальном положении не способен удержать даже каплю воды.

Автор: Donald Hobern / CC BY 2.0 Источник: commons.wikimedia.org

Попробуйте зачерпнуть суп поварёшкой, согнутой буквой «Г», — всё выльется через боковые края. Фламинго решил эту проблему радикально: он просто выворачивает шею S-образной петлёй и погружает голову в воду теменем вниз. В таком положении изогнутое надклювье оказывается снизу и превращается в идеальный глубокий поддон, где задержанный планктон уже никуда не утечёт. Но захватить воду — это лишь десятая часть дела, ведь её ещё нужно отфильтровать.

Если бы птица просто заглатывала всю воду подряд, её желудок лопнул бы за пару минут, а соляной раствор отравил бы организм. Поэтому фламинго работает как биохимическая фабрика с собственным фильтром тонкой очистки. По краям челюстей у него расположены сотни жёстких роговых пластинок, напоминающих щетину. Они служат точным аналогом китового уса — пропускают жидкую грязь наружу, но намертво задерживают микроскопических рачков-артемий, дающих птице тот самый знаменитый розовый цвет. Но как заставить воду двигаться сквозь эти щели с огромной скоростью?

Язык-поршень и 100 тысяч невидимых датчиков

Здесь в игру вступает орган, о мощи которого мало кто догадывается: гигантский, невероятно мясистый язык, заполняющий почти всю ротовую полость. Двигаясь вперёд и назад по принципу гидравлического поршня, он закачивает взвесь со дна и с силой выталкивает её через боковые роговые решётки. Частота этих движений достигает четырёх-пяти в секунду — пасть работает быстро. При этом птица даже не видит, что именно она ловит в мутной донной жиже.

Автор: Zeynel Cebeci / CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Зрение в мутной воде на мелководье бесполезно, ведь фламинго перед обедом ещё и активно «топчет» ил ногами, поднимая густую тучу мути. Как же он отсеивает питательный планктон от бесполезных песчинок и острых обломков ракушек? Всё дело в микроскопических сосочках: внутренняя поверхность клюва и язык птицы усыпаны более чем сотней тысяч осязательных рецепторов.

Благодаря этой системе фламинго за доли секунды «на ощупь» определяет, попал ли в ловушку рачок или обычный камень, и мгновенно выплёвывает мелкий мусор, оставляя только калорийную добычу. Удивительно, но при таком сложнейшем процессе фильтрации птицы умудряются питаться даже в самых загрязненных и щелочных водоёмах планеты. Но даже здесь эволюция приготовила ещё один нетривиальный секрет, о котором редко пишут в учебниках.

Питательный коктейль вопреки законам физиологии

Солёные озёра, где кормятся фламинго, уничтожают любую рыбу, а их концентрация разъедает незащищённую кожу за считанные минуты. Специальная железа над глазами сбрасывает излишки хлорида натрия через ноздри, но как выкармливать птенцов, если кругом только опасный рассол, а клюв малышей ещё не сформирован для фильтрации? Оказывается, взрослые фламинго вырабатывают прямо в пищеводе особый питательный сок — «птичье молоко», которое по жирности и белку превосходит коровье.

Автор: Giles Laurent / CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Этот ярко-красный секрет содержит не только жиры, но и попутно забранные из рачков каротиноиды, а также кровяные клетки родителей. Взрослые птицы буквально отдают часть собственных ресурсов, из-за чего к концу периода выкармливания сами становятся практически белыми, теряя свой алый пигмент. Получается, что вся эта сложнейшая инженерная система клюва-насоса работает не просто ради выживания одной особи, а ради сохранения целых розовых колоний в абсолютно непригодных для жизни условиях.

Когда смотришь на стаю фламинго, мерно раскачивающуюся в воде вниз головой, сложно избавиться от мысли: перед нами один из самых дерзких гидравлических экспериментов природы. Могли бы вы представить, что тонкая грациозная птица прячет во рту технологии, которым позавидовал бы любой инженер-механик? И кто знает, сколько ещё подобных скрытых механизмов прямо сейчас работают у всех на виду, пока мы замечаем только яркое розовое оперение.

Изображение в превью:
Автор: Giles Laurent / CC BY-SA 4.0
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

1 комментарий

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

От «кукурузных» ядер до печек: 10 худших процессоров AMD

В истории компании AMD было множество легендарных побед, но и не мало грандиозных поражений. Одни чипы совершали революцию в мире компьютерного железо возвышая IT-гиганта на олимп славы,...

Зачем нужен цифровой рубль, если уже существуют карты и СБП?

У рубля появилась форма, которую нельзя положить в кошелёк, снять в банкомате или перевести на вклад. Внешне расчёт ею почти не отличается от привычной оплаты телефоном. Однако за знакомым...

В 50 раз рыхлее молотого кофе: астероид Бенну оказался космической кучей щебня

20 октября 2020 года автоматическая межпланетная станция OSIRIS-REx достигла поверхности околоземного астероида Бенну. Главной задачей аппарата был сбор образцов первичного вещества Солнечной...

«Электроника ТА1-003»: как во Фрязино повторили прецизионную механику Revox A700

На заводском стенде во Фрязино инженеры проверяли новый катушечный магнитофон на аварийную остановку: бобину с лавсановой лентой толщиной 35 микрон раскручивали до десяти метров в секунду и резко...

Почему некоторые навыки невозможно развить, сколько бы вы ни тренировались: геометрия пластичности мозга

Интерфейсы «мозг — компьютер» создаются для того, чтобы человек мог управлять внешними приборами напрямую, с помощью электрических или сосудистых сигналов коры больших полушарий. С...

Египетская Припять: почему бросили целый город посреди пустыни

Если сегодня просмотреть цены на недвижимость, шок можно испытать такой, что фантастические фильмы Кристофера Нолана про черные дыры и рядом не стояли. В таких условиях кажется, что за любой дом в...