Ответ похоронен на 150 миллионов лет назад, но исследование нового Калифорнийского университета в Беркли предоставляет новое свидетельство — птицы обладают врожденной способностью маневрировать в воздухе — талантом, который мог помочь их предкам научиться летать. вместо того, чтобы упасть с насеста.В ходе исследования изучалось, как птенцы, в данном случае куропатки, похожие на фазана дичь из Евразии, реагируют на падение вниз головой.Исследователи, Деннис Евангелиста, ныне доктор наук в Университете Северной Каролины, Чапел-Хилл, и Роберт Дадли, профессор интегративной биологии Калифорнийского университета в Беркли, обнаружили, что даже неуклюжие однодневные птенцы успешно используют свои хлопающие крылья, чтобы выпрямиться, когда они падают из гнезда, и этот навык улучшается с возрастом, пока они не станут скоординированными и изящными летчиками.
«С первого дня после вылупления 25 процентов этих птиц могут кататься в воздухе и приземляться на ноги, когда вы их бросаете», — сказал Дадли, который также связан со Смитсоновским институтом тропических исследований в Бальбоа, Панама. «Это говорит о том, что даже примитивные крылья могут служить очень полезной аэродинамической цели».Хлопать и катиться
Птенцы выпрямляются, асимметрично взмахивая крыльями, чтобы переворачивать или перекатывать. К девяти дням после вылупления у 100 процентов птиц, участвовавших в исследовании, развилось скоординированное или симметричное хлопанье, плюс контроль высоты тела, позволяющий им выпрямиться.«Эти способности развиваются очень быстро после вылупления и проявляются до других ранее описанных способов использования крыльев, например, для поддержки веса во время бега по наклонной поверхности с помощью крыльев», — сказал Евангелиста, подчеркнув, что птенцы чукаров не пострадали в процессе. «Результаты подчеркивают важность маневрирования и контроля в развитии и эволюции полета птиц».Исследование исследователей появилось 27 августа в онлайн-журнале Biology Letters, издаваемом Королевским обществом.
Дадли на протяжении десятилетия утверждал, что маневренность в воздухе предшествовала развитию машущего полета и позволила предкам современных птиц эффективно использовать свои передние конечности в качестве рудиментарных крыльев. Новое исследование показывает, что выпрямление в воздухе с использованием нескоординированных асимметричных взмахов крыльев — это очень ранняя разработка.
Правильное поведение, вероятно, развилось потому, что «никто не хочет переворачиваться вверх ногами, и это особенно опасно, если вы падаете в воздухе», — сказал Дадли. «Но когда у животных без крыльев появилась эта врожденная способность выпрямляться в воздухе, с появлением крыльев это стало легче, быстрее и эффективнее».Дадли отметил, что некоторые ученые выдвигают гипотезу о том, что настоящий энергетический полет произошел от динозавров-теропод, предков птиц, когда они использовали симметричный взмах крыльев при беге по склону, поведение, известное как бег с помощью крыльев по наклону или WAIR. Сторонники WAIR утверждают, что крылья помогают бегу, создавая подъемную силу, как спойлер на гоночном автомобиле, и что на ранних этапах эволюции отсутствует способность управлять или маневрировать.
Падение, скольжение и полет
Однако такая активность никогда не наблюдалась регулярно в природе, и Дадли предпочитает сценарий, согласно которому полет происходил при падении живущих на деревьях животных и, в конечном итоге, у них развивалась способность парить и летать. Он задокументировал множество способов, которыми животные в дикой природе, от ящериц и лемуров до муравьев, используют различные части своего тела, чтобы избежать жестких приземлений на землю. Практически каждое животное, которое было протестировано, способно поворачиваться вертикально, и очень многие, даже те, которые не похожи на летунов, обладают некоторой способностью управлять или маневрировать в воздухе.В отличие от WAIR, маневрирование очень важно на всех этапах эволюции полета и должно было присутствовать на раннем этапе, сказал Евангелиста.
Наблюдение за его развитием у очень молодых цыплят косвенно подтверждает эту идею.«Симметричное хлопанье во время бега, безусловно, является одним из возможных контекстов, в которых можно было бы использовать рудиментарные крылья, но он начинает развиваться довольно поздно по сравнению с асимметричным взмахом», — добавил Дадли. «Этот эксперимент показывает, что существует гораздо более широкий диапазон аэродинамических возможностей, доступных животным с этими крошечными крыльями, чем предполагалось ранее».Исследователи также проверили молодых цыплят, чтобы увидеть, машут ли они крыльями во время подъема по склону.
Никто не сделал.