أجنحة السبد الأوروبي حل وسط، مثل كل شيء في الطبيعة

في خبر لن يفاجئ على الإطلاق أي شخص حاول يومًا أن يكون جيدًا في شيئين في وقت واحد، وجد العلماء أن السبد الأوروبي (Caprimulgus europaeus) ليس آلة طيران مثالية. الطائر، الذي يهاجر آلاف الأميال بين أوروبا وجنوب أفريقيا، يضحي على ما يبدو بكفاءة الطيران مقابل الرشاقة. صدمة.

درس باحثون في جامعة لوند الطيور في نفق هوائي، وسجلوا حركاتها بسرعات مختلفة وقاسوا أنماط تدفق الهواء خلف أجنحتها. ما وجدوه هو أن أطراف أجنحة السبد العريضة - التي من المحتمل أن تكون مفيدة للمناورة أثناء الطيران البطيء - تصبح عبئًا عند السرعات العالية، وتولد الرفع بكفاءة أقل. الرفع، لمن ليسوا على دراية بالديناميكا الهوائية، هو القوة التي تبقي الطائر في الجو. لذا فإن السبد هو في الأساس ذلك الزميل الذي يكون رائعًا في الاجتماعات لكنه ينهار تحت ضغط المواعيد النهائية.

تتحدى النتائج الافتراض بأن المهاجرين لمسافات طويلة يجب أن تكون أجنحتهم مُحسَّنة في المقام الأول للطيران الفعال لمسافات طويلة. يقول كريستوفر يوهانسون، أستاذ مشارك في جامعة لوند: "هذا يتعارض مع الصورة البديهية للمهاجر لمسافات طويلة كآلة طيران مثالية. بدلاً من ذلك، تبدو أجنحة السبد حل وسط بين عدة مطالب مختلفة. يمكن للطائر أن يطير ببطء ويناور أثناء الصيد، لكن المقايضة هي انخفاض كفاءة توليد الرفع عند السرعات العالية." بعبارة أخرى، التطور تمامًا مثلنا جميعًا: يتدافع بين مطالب متضاربة ويسقط الكرة أحيانًا.

لكن انتظر، هناك المزيد. اكتشف الباحثون أيضًا أن السبد يستمر في توليد الدفع أثناء الضربة الصاعدة - الجزء الصاعد من كل رفرفة جناح. هذا غير عادي لأن مثل هذه الضربة الصاعدة النشطة ارتبطت سابقًا بشكل أساسي بالخفافيش والحشرات، وليس الطيور. كما لو أن السبد نظر إلى كتاب الخفافيش وقال: "بالتأكيد، سأجرب ذلك." يشير الاكتشاف إلى أن الحيوانات ذات التاريخ التطوري المختلف قد طورت حلولًا ديناميكية هوائية مماثلة. يقول يوهانسون: "المثير للاهتمام هو أن نفس النوع من الحل الديناميكي الهوائي يبدو أنه يظهر في حيوانات مختلفة تمامًا. هذا يشير إلى أن الضربة الصاعدة لا يجب أن تكون مجرد جزء سلبي أو مولد للرفع من رفرفة الجناح. يمكن استخدامها بنشاط لتوليد الدفع عندما لا يمكن طي الأجنحة كثيرًا." وداعًا لكون الطيور أصلية.

الدرس الأوسع، وفقًا للباحثين، هو أن التطور لا ينتج تصاميم مثالية - بل ينتج حلولًا وسطية. بالنسبة للسبد، هذا يعني الجمع بين الهجرة عبر القارات والرشاقة لصيد الحشرات بسرعات منخفضة. إنه المكافئ البيولوجي لسكين الجيش السويسري: ليس رائعًا في أي شيء واحد، لكنه مفيد في وقت الحاجة. فهم هذه الحلول الوسطية قد يؤدي أيضًا إلى تحسينات في تكنولوجيا الطيران، لا سيما الطائرات بدون طيار والطائرات الروبوتية الأخرى التي تستخدم أجنحة رفرفة. مثل الطيور، قد تواجه هذه الآلات قيودًا ميكانيكية على طي الأجنحة، وتعلم كيفية توليد السبد للدفع أثناء الضربة الصاعدة يمكن أن يساعد المهندسين على تطوير طرق أكثر فعالية للتحرك في الهواء. لأنه على ما يبدو، نحن بحاجة إلى المزيد من الطائرات بدون طيار.

يأمل الباحثون الآن في تحديد ما إذا كانت آلية الطيران غير العادية هذه منتشرة بين الطيور والحيوانات الطائرة الأخرى أم أنها تكيف أكثر تخصصًا. يختتم يوهانسون: "نريد الآن التحقيق في مدى شيوع هذه الطريقة لتوليد القوة بين الطيور والحيوانات الطائرة الأخرى. يمكن أن يساعدنا في فهم أي مبادئ الديناميكا الهوائية خاصة بالسيد وأيها أكثر عمومية. قد تلهم هذه المعرفة أيضًا تطوير أنواع جديدة من الطائرات الرفرفة." لذا ترقبوا: قد يكون السبد قريبًا مسؤولًا عن جيل جديد من الطيور الروبوتية. أو على الأقل عن بعض المهندسين المرتبكين جدًا.