W wiadomości, która nie zaskoczy absolutnie nikogo, kto kiedykolwiek próbował być dobry w dwóch rzeczach naraz, naukowcy odkryli, że lelek kozodój (Caprimulgus europaeus) nie jest doskonale zoptymalizowaną maszyną latającą. Ten ptak, który migruje tysiące kilometrów między Europą a południową Afryką, najwyraźniej poświęca wydajność lotu na rzecz zwrotności. Szokujące.

Naukowcy z Uniwersytetu Lund badali ptaki w tunelu aerodynamicznym, rejestrując ich ruchy przy różnych prędkościach i mierząc wzorce przepływu powietrza za ich skrzydłami. Odkryli, że szerokie końcówki skrzydeł lelka – prawdopodobnie przydatne do manewrowania podczas wolnego lotu – stają się obciążeniem przy wyższych prędkościach, generując siłę nośną mniej wydajnie. Siła nośna, dla tych, którzy nie znają się na aerodynamice, to siła utrzymująca ptaka w powietrzu. Więc lelek to w zasadzie ten kolega, który jest świetny na spotkaniach, ale załamuje się pod presją terminu.

Odkrycia podważają założenie, że migranci długodystansowi muszą mieć skrzydła zoptymalizowane przede wszystkim pod kątem wydajnego lotu na duże odległości. „To stoi w sprzeczności z intuicyjnym wyobrażeniem migranta długodystansowego jako doskonale zoptymalizowanej maszyny latającej” – mówi Christoffer Johansson, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie Lund. „Zamiast tego skrzydła lelka wydają się kompromisem między kilkoma różnymi wymaganiami. Ptak może latać wolno i manewrować podczas polowania, ale ceną jest zmniejszona wydajność generowania siły nośnej przy wyższych prędkościach”. Innymi słowy, ewolucja jest jak my wszyscy: żongluje konkurencyjnymi wymaganiami i od czasu do czasu upuszcza piłkę.

Ale czekajcie, to nie wszystko. Naukowcy odkryli również, że lelek nadal generuje ciąg podczas ruchu w górę – górnej części każdego uderzenia skrzydła. Jest to nietypowe, ponieważ taki aktywny ruch w górę był wcześniej wiązany głównie z nietoperzami i owadami, a nie ptakami. To tak, jakby lelek spojrzał na podręcznik nietoperza i powiedział: „Jasne, spróbuję tego”. Odkrycie sugeruje, że zwierzęta o bardzo różnej historii ewolucyjnej mogły rozwinąć podobne rozwiązania aerodynamiczne. „Interesujące jest to, że ten sam typ rozwiązania aerodynamicznego wydaje się pojawiać u dość różnych zwierząt” – mówi Johansson. „To sugeruje, że ruch w górę nie musi być jedynie pasywną lub generującą siłę nośną częścią uderzenia skrzydła. Może być aktywnie wykorzystywany do wytwarzania ciągu, gdy skrzydła nie mogą być zbyt mocno złożone”. Tyle jeśli chodzi o oryginalność ptaków.

Szersza lekcja, zdaniem naukowców, jest taka, że ewolucja nie tworzy doskonałych projektów – tworzy kompromisy. Dla lelka oznacza to połączenie migracji przez kontynenty ze zwrotnością do polowania na owady przy niskich prędkościach. To biologiczny odpowiednik szwajcarskiego scyzoryka: nie świetny w jednej rzeczy, ale przydatny w potrzebie. Zrozumienie tych kompromisów może również prowadzić do ulepszeń w technologii lotniczej, szczególnie dronów i innych robotycznych statków powietrznych, które używają trzepoczących skrzydeł. Podobnie jak ptaki, te maszyny mogą napotykać mechaniczne ograniczenia w składaniu skrzydeł, a poznanie sposobu, w jaki lelki generują ciąg podczas ruchu w górę, może pomóc inżynierom opracować skuteczniejsze sposoby poruszania się w powietrzu. Bo najwyraźniej potrzebujemy więcej dronów.

Naukowcy mają teraz nadzieję ustalić, czy ten niezwykły mechanizm lotu jest powszechny wśród innych ptaków i latających zwierząt, czy jest to bardziej wyspecjalizowana adaptacja. „Chcemy teraz zbadać, jak powszechny jest ten sposób generowania siły wśród innych ptaków i latających zwierząt” – podsumowuje Johansson. „Może to pomóc nam zrozumieć, które zasady aerodynamiczne są specyficzne dla lelka, a które są bardziej ogólne. Ta wiedza może również zainspirować rozwój nowych typów trzepoczących statków powietrznych”. Więc czekajcie: lelek może wkrótce być odpowiedzialny za nową generację robotycznych ptaków. Albo przynajmniej za kilku bardzo zdezorientowanych inżynierów.