Походы в горы бодрят. Свежий воздух и ясные виды могут освежить душу, но разреженный воздух представляет собой дополнительную проблему для высотных птиц. «При прочих равных условиях крылья птиц создают меньшую подъемную силу в воздухе с низкой плотностью», — говорит Джонатан Рейдер из Университета Северной Каролины (UNC) в Чапел-Хилл, США, что затрудняет удержание в воздухе.

Однако это, похоже, их не отпугивает. Рекорды высоты — 6000 м и более — установили гороховые гуси, журавли и полосатые веретенники. Так как же им удается подняться в воздух, когда разреженный воздух не дает подъемной силы? Одна из возможностей заключалась в том, что птицы на большой высоте просто летают быстрее, чтобы компенсировать более низкую плотность воздуха, но было неясно, смогут ли птицы, которые естественным образом обитают в широком диапазоне высот, от уровня моря до самых высоких вершин, точно настроить свои скорость полета, чтобы компенсировать разреженность воздуха.

«Стервятники-индейки распространены по всей Северной Америке и обитают на высоте более 3000 м», — говорит Рейдер, поэтому он и Тай Хедрик (UNC-Чапел-Хилл) решили выяснить, летают ли стервятники-индюки (Cathartes aura), обитающие на разных высотах. с разной скоростью в зависимости от высоты.

Они публикуют свое открытие в Журнал экспериментальной биологии что стервятники-индейки летают быстрее на высоте, чтобы компенсировать недостаток подъемной силы, вызванный полетом в разреженном воздухе.

Сначала дуэту нужно было выбрать места на высоте нескольких тысяч метров, поэтому они начали снимать стервятников, летающих на местной свалке округа Ориндж (80 м над уровнем моря). «Стервятники на свалке… кто бы мог подумать?», — посмеивается Рейдер.

Затем они переехали в родной штат Рейдера, Вайоминг, посетили Алькову (1600 м), а затем оказались в кампусе Университета Вайоминга в Ларами (2200 м).

В каждом месте дуэт установил три синхронизированные камеры с четким обзором дерева, на котором обитала колония стервятников-индюков, и были готовы снимать полеты стервятников в 3D, когда они летели домой в конце дня.

«Вайоминг — это известное ветреное место, где часто случаются дневные грозы», — объясняет Рейдер, вспоминая, как штормы сгоняли его с крыши здания биологических наук Университета Вайоминга, а ветер размывал кадры с летающими птицами, когда он сотрясал камеры.

Вернувшись в Северную Каролину, Рейдер реконструировал 2458 полетов птиц из фильмов, рассчитав скорость их полета перед преобразованием в воздушную скорость, которая варьировалась от 8,7 до 13,24 м/с. Он также рассчитал плотность воздуха в каждом месте на основе местных показаний атмосферного давления, зафиксировав изменение на 27% по сравнению с 0,89 кг/м.³ в Ларами до 1,227 кг/м³ в Чапел-Хилл.

Построив на графике плотность воздуха во время полета в зависимости от скорости полета птиц, Рейдер и Хедрик увидели, что птицы, летевшие на высоте 2200 м в Ларами, обычно летали примерно на 1 м/с быстрее, чем птицы в Чапел-Хилл. Стервятники-индейки летают быстрее на больших высотах, чтобы оставаться на высоте. Но как им достичь таких высоких скоростей полета?

Рейдер вернулся к фильмам о полетах в поисках характерных движений вверх и вниз, которые указывали бы на то, что они машут крыльями. Однако, когда он сравнил, насколько сильно хлопала каждая птица при разной плотности воздуха, высотные стервятники хлопали не чаще, чем птицы, находящиеся ближе к уровню моря, поэтому они не меняли взмахи крыльев, чтобы противодействовать эффекту низкой плотности воздуха. .

Вместо этого вполне вероятно, что птицы высотой 2200 м летали быстрее просто потому, что в разреженном воздухе сопротивление меньше, замедляющее их, что позволяло стервятникам Ларами летать быстрее, чем птицам Чапел-Хилл, чтобы компенсировать меньшую подъемную силу при более низкой плотности воздуха. .