हमिंगबर्ड एकमात्र ऐसे पक्षी हैं जो बग़ल में और पीछे की ओर उड़ सकते हैं, उनके मस्कुलोस्केलेटल संरचना के विकासवादी विशेषता के लिए धन्यवाद। (Shutterstock)
क्या विकासवाद सर्वश्रेष्ठ आविष्कारक है? सैकड़ों लाखों वर्षों के काम और प्राकृतिक दुनिया के रूप में, यह ऐसा प्रतीत होता है।
रेगिस्तान के पानी-बनाए रखने वाले ऊंटों से लेकर समुद्र के लंबे-लंबे उड़ने वाले अल्बाट्रॉस तक, विकास ने जानवरों की क्षमताओं को आकार देने में मदद की है ताकि वे जीवित रहने और पनपने में मदद कर सकें।
मेरा स्नातक अनुसंधान विकास के कुछ सबसे प्रभावशाली आविष्कारों की खोज करता है, जिनमें से कई पक्षियों में पाए जा सकते हैं। विशेष रूप से, मैं पक्षी उड़ान व्यवहारों का अध्ययन करता हूं और शरीर की द्रव्यमान, पंखों के आकार, प्रजातियों से संबंधित और अन्य जैविक लक्षणों के बीच संबंध कैसे कई प्रजातियों में दिखाई देने वाली असाधारण उड़ान उत्पन्न करने के लिए विकसित हुए हैं।
ये आविष्कार इतने असाधारण हैं कि हम रोजमर्रा की तकनीक में उनके डिजाइन को लागू करने के लिए उनका अध्ययन करते हैं।
उदाहरण के लिए, हमिंगबर्ड की तेज और सटीक उड़ान जिसने हमें उड़ान उपकरण विकसित करने में मदद की है जो जटिल युद्धाभ्यास में भी सक्षम हैं। या एक उल्लू की चोरी की उड़ान, जिसने मूक और कुशल पवन टर्बाइनों के डिजाइन की जानकारी दी है। दोनों ही मामलों में, बायोमिमिक्री हमारी वर्तमान तकनीकों पर डिजाइन और सुधार के लिए प्राकृतिक आविष्कारों से प्रेरणा लेती है।
सटीक युद्धाभ्यास
हमिंगबर्ड दुनिया के सबसे नन्हे पक्षियों में से कुछ हैं। उनके पास अपेक्षाकृत बड़े पंखों के साथ छोटे, हल्के टारोस हैं जो उन्हें अविश्वसनीय परिशुद्धता के साथ उल्लेखनीय रूप से तेजी से उड़ने की अनुमति देते हैं। लेकिन कई प्रकार के पक्षियों के पंख बड़े होते हैं, इसलिए जब वे अपनी अद्भुत पैंतरेबाज़ी की बात करते हैं, तो हमिंगबर्ड को क्या कहते हैं?
रहस्य उनकी मांसपेशियों और हड्डियों के भीतर है।
hummingbirds उड़ान के दौरान अपने पंखों को लगातार फड़फड़ाने के लिए बड़ी पंखों की मांसपेशियों की आवश्यकता होती हैएक उच्च विंग बीट आवृत्ति के रूप में जाना जाता है। हाई विंग बीट फ़्रीक्वेंसी, हमिंगबर्ड्स को अपनी अनोखी होवरिंग फ्लाइट का प्रदर्शन करने की अनुमति देती है, विशेष रूप से गर्मियों में आपके फूलों और बैकयार्ड फीडरों की यात्रा के दौरान।
उड़ान में हमिंगबर्ड्स की धीमी गति वाला वीडियो।
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हमिंगबर्ड की जरूरत है लगातार उड़ान भरने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा और भोजन इकट्ठा करो। इसके अतिरिक्त, एक लंबी छाती की हड्डी का अनुकूलन पंख की मांसपेशियों के लिए आवश्यक सही सतह है: छाती की हड्डी की सतह जितनी बड़ी होती है, उतनी ही अधिक मांसपेशियों को जोड़ा जा सकता है।
होवर करने के लिए, हमिंगबर्ड्स अपने पंखों को एक आकृति आठ के आकार में फड़फड़ाते हैं। यह विंग बीट स्टाइल द्वारा संभव बनाया गया है उनकी छोटी बांह की हड्डी से लगातार "कलाई का फड़कना" - किसी अन्य पक्षी प्रजातियों में नहीं पाया जाने वाला एक अनूठा लक्षण। एक साथ काम करके, हमिंगबर्ड्स की मांसपेशियों और हड्डियों को मँडरा और बग़ल में जाने और पीछे की ओर उड़ान भरने की अनुमति मिलती है गति कि शीर्ष 50 किमी / घंटा.
जब वैज्ञानिकों ने देखा कि इन छोटे पक्षियों में तेजी से, सटीक उड़ान भरने के लिए चिड़ियों की मांसपेशियों और हड्डियों को एक साथ कैसे लाया जाता है, तो वे दिलचस्पी रखते हैं कि क्या इन समान तंत्रों को इंजीनियर किया जा सकता है।
इस प्रेरणा का एक उदाहरण है AeroVironment की नैनो हमिंगबर्ड, अमेरिकी रक्षा उन्नत अनुसंधान परियोजनाओं एजेंसी के लिए एक प्रोटोटाइप के रूप में विकसित हुई। नैनो हमिंगबर्ड एक ड्रोन डिवाइस है, जो फुर्तीली, मनोबलहीन बढ़त हासिल करने के लिए चिड़ियों की उड़ान की नकल करता है।
ये ड्रोन पहुंच योग्य स्थानों तक पहुँच सकते हैं और एक संलग्न वीडियो कैमरे के माध्यम से जानकारी एकत्र कर सकते हैं। चिड़ियों की उड़ान की सटीकता और इसके रोज़मर्रा के निहितार्थ पर अधिक शोध के साथ, ऐसे ड्रोन होने से जो प्राकृतिक रूप से अज्ञात क्षेत्रों की प्रभावी रूप से जांच कर सकते हैं, पहले की तुलना में जल्द ही हो सकते हैं। ये ड्रोन उन्नति मौसम निगरानी, पार्सल शिपिंग और यहां तक कि सिनेमैटोग्राफी के लिए भी लागू की जा सकती है।
मूक उड़ान
रात के शिकारियों के रूप में, उल्लू सफलतापूर्वक शिकार करने के लिए अपनी मूक शिकार रणनीति पर भरोसा करते हैं। उड़ान में उड़ान भरने के लिए जमीन से बाहर निकलने के लिए बड़ी मात्रा में लिफ्ट बल की आवश्यकता होती है, और हवा में रहने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हालांकि, इस लिफ्ट फोर्स को उत्पन्न करने के लिए, उल्लुओं को अपने बड़े पंखों को फड़फड़ाने की आवश्यकता होती है। आप सोच सकते हैं कि इतने बड़े पंखों के फड़फड़ाने से एक टन का शोर होगा, जो चुपके से होने के उद्देश्य को हरा देगा। लेकिन करता है?
उड़ान के दौरान, एक पक्षी के पंखों की आवाजाही हवा में अशांति पैदा करती है, जो उस परिचित फड़फड़ाहट की आवाज़ को बनाती है। हालांकि, उल्लू ने अविश्वसनीय तंत्र विकसित किया है जो उड़ान के दौरान शोर को कम करता है। रहस्य उनके पंख संरचनाओं के भीतर है।
एक बीबीसी अर्थ प्रयोग परीक्षण करता है कि उल्लू चुपचाप क्यों उड़ते हैं।
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उल्लू के पंखों में तेज किनारों के साथ पंख होते हैं, जिन्हें उनके मोर्चों के साथ-साथ सेर्रेशन कहा जाता है, जो उड़ान के दौरान हवा के संपर्क में होते हैं। इन सीरियशन हवा की अशांति को तोड़ते हैं जो सामान्य रूप से हवा के शोर का कारण बनता हैउड़ान के दौरान उत्पन्न शोर को कम करना। चूंकि पंख के पीछे हवा बहती है, फ्रिंज जैसी संरचनाएं - फैशन की प्रवृत्ति के समान - पंखों के अंत में जल्दी से शोर को कम कर देता है और प्रभावी रूप से किसी भी अशांति को दूर करता है। ग्लाइडिंग उड़ान के साथ जोड़ी, ये दो पंख संरचनाएं उल्लू के शांत शिकार में दृढ़ता से योगदान करती हैं।
उल्लुओं में मूक उड़ान अनुकूलन से एक पृष्ठ लेते हुए, शोधकर्ता इसी तरह की अशांति-बाधित संरचनाओं का उपयोग करने का प्रयास कर रहे हैं पवन टरबाइनों और प्रशंसकों द्वारा उत्पादित शोर को कम करें और उनकी दक्षता में सुधार करें.
उल्लू के मूक पंख अनुकूलन को आधुनिक टरबाइन तकनीक में लागू करना पवन ऊर्जा के अधिक कुशल रूपांतरण का वादा करता है, और इस बात पर प्रकाश डालता है कि यह हमारे प्राकृतिक और तकनीकी दुनिया को एकीकृत करने के लिए कितना प्रभावी हो सकता है।
सतह को खरोंचना
हमिंगबर्ड और उल्लू उड़ान के अनुकूलन केवल प्रकृति के आविष्कारों की सतह को खरोंचते हैं। बायोमिमिक्री के अतिरिक्त रूपों को कठफोड़वाओं द्वारा प्रेरित तकनीक में पाया जा सकता है, किंगफिशर की चोंच से आकार वाली ट्रेन डिजाइन और रंगीन पक्षी पंखों की वास्तुकला से प्रभावित लेजर तकनीक।
यह देखने के लिए स्पष्ट है कि कैसे प्रकृति ने प्रौद्योगिकी में प्रगति को प्रेरित किया है, और पृथ्वी पर इन अद्भुत प्राकृतिक प्रणालियों की निरंतर खोज का महत्व है।
के बारे में लेखक
इलियास बर्बरी, पीएचडी छात्र, जीव विज्ञान, कार्लटन विश्वविद्यालय
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
