हम्ग्ंजबर्ड्स कैसे आकर्षित हो जाते हैं?

हम्ग्ंजबर्ड्स कैसे आकर्षित हो जाते हैं?यह छोटा लाल बकाया पन्ना चिड़ियों (क्लोरोस्टिलोन गिब्सन) एक दिन हजारों फूलों पर फ़ीड करता है। क्रिस्टियाना हूरमे, सीसी BY-ND

Hummingbirds समझ से बाहर गति पर जीवन जीते हैं। उनकी उड़ान कलाबाजी कमाल कर रहे हैं, चालों पक्षियों की तुलना में अधिक कीड़े की तरह के रूप में वे चारों ओर उड़ जाना, उड़ान उल्टा और यहां तक ​​कि पीछे की ओर। वे एक कलंक वे फूलों के बीच दौड़ के रूप में कर रहे हैं। जब वे क्षण भर के एक फूल की यात्रा करने के लिए थामा जा सकता है, वे बार एक दूसरे को अपने अमृत ईंधन निकालने के लिए 15 को 20 चाट रहे हैं।

ये हमारे लिए इतना पेचीदा बनाता है कि यह सरल आहार पसंद का परिणाम है: वे अमृत पीते हैं हर फूल में बहुत कुछ नहीं होता है, इसलिए पूरे जंगल में फैले अमृत की छोटी मात्रा में जीवित रहने के लिए, हमिंगबर्ड्स छोटे, तेज और खिन्न हैं।

अमृत ​​पर खिला हमिंगबर्ड 'परिभाषित विशेषता है, लेकिन अब तक वैज्ञानिकों को कैसे वे इसे कर के सही यांत्रिकी पता नहीं था। हमारे नए अध्ययन में, हम देखने के लिए वीडियो पर उन्हें धीमा करने में सक्षम थे कैसे वे वास्तव में अमृत पीते हैं। और जो हमने पाया वो 1800 से पारंपरिक ज्ञान से काफी अलग था।

ट्यूब आहार?

Hummingbirds 'पतली जीभ उनके बिल के रूप में एक ही लंबाई के बारे में हैं। वे पूरी तरह से एक फूल में गहरी तक पहुँचने के लिए अनुकूलित कर रहे हैं। 180 अधिक वर्षों के लिए, वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि अमृत पीने के लिए, हिंगबर्ड केशिका क्रिया पर भरोसा था यह विचार था कि उनकी जीभ अमृत से उसी प्रकार से भरती होगी जैसे एक छोटी गिलास ट्यूब पानी से निष्क्रिय हो जाती है।

केशिका क्रिया के भौतिकी दोनों सेनाओं पर निर्भर करता है। ट्यूब दीवारों के लिए तरल अणुओं के आसंजन तरल पक्षों पर चढ़ने के लिए बनाता है। सतह तनाव एक साथ तरल रखती है और ऊपर की तरफ पूरे तरल पदार्थ स्तंभ खींच लेता है।

हिंगबर्ड lick2एक हिंगबर्ड की लंबी पतली जीभ में दो गोले बीच के नीचे चल रहे हैं, और एक कांटेदार टिप में समाप्त होता है जो अमृत के अंदर फैलता है। अलेजांड्रो रिको-ग्वेरा, सीसी बाय-एनडीकेशिका क्रिया सिद्धांत एक चिड़ियों की जीभ के बाद से मतलब नहीं बनता दो ट्यूब की तरह खांचे है। यह अमृत जीभ को यात्रा करने के लिए एक सरल, निष्क्रिय तरीका होगा।

हम्मिंगबर्ड्स उस से तेज़ हैं

लेकिन मेरे में हम्मिंगबर्ड्स देखने से (रीको-ग्वेरा के) देशी कोलम्बिया, हमने महसूस किया कि केमिकारी सिर्फ कैसे तेजी से हम्मिंगबर्ड्स फ़ीड के साथ रखने के लिए पर्याप्त नहीं था। हमने भविष्यवाणी की है कि केशिकापन बहुत धीमा था नि: शुल्क रहने वाले हिंगबर्ड में मनाया गया तेज चाट दर के खाते के लिए याद रखें, वे एक दूसरे के तहत करीब 15 licks के साथ एक फूल की अमृत निकास कर सकते हैं!

चार साल पहले, हम में से एक (रिको-ग्वेरा) और सहकर्मी मार्गरेट रुबेगा पारंपरिक विश्वासों को चुनौती दी पहली बार केशिका क्रिया के बारे में हमने दिखाया कि कांटेदार जीभ की युक्तियाँ स्थिर नहीं हैं, लेकिन नाटकीय रूप से अमृत में फैले हुए किनारों के साथ, छोटे हाथों की तरह खुलते हैं। जब हिंगबर्ड ने अपनी जीभ अमृत से वापस ले ली है, सतह तनाव के भौतिक ताकत के कारण इन फ्रिंजों को बंद किया जाता है और लाप्लास दबाव, उनकी पकड़ में अमृत फंसाने अमृत जीभ आकार के इस परिवर्तन के कारण, केशिका क्रियाओं के लिए जीभ की युक्तियाँ ट्यूब-आकार में नहीं रहती हैं।

तो बाकी जीभ कैसे अमृत से भर जाती है?

हम हिंगबर्ड प्रजातियों के एक मिश्रण का अध्ययन करने के लिए बाहर निकलते हैं यह देखने के लिए कि ये पक्षी वास्तव में फूलों पर क्या कर रहे थे। पीने की प्रक्रिया के दौरान जीभ की मोटाई को मापने के लिए हमें एक रास्ते की जरूरत थी - सरल, लेकिन आसान काम नहीं।

हमने कृत्रिम फूलों को देखने के लिए डिज़ाइन किया जो कि हमने धीमी गति वाले कैमरे के साथ फिल्माया। इन वीडियो से, हम पूरे चावल चक्र में जीभ के आकार को ट्रैक कर सकते थे। मुश्किल भाग जंगली हमीबिंगबर्ड को आदेश पर पीने के लिए समझाने लगा था। समय के साथ, हमने उन्हें नकली फूलों वाले और हमारे पूरे फिल्मांकन सेटअप में आदत डालकर उन्हें प्रशिक्षित किया।

धीमे गति वीडियो के माध्यम से विज्ञान की खोज

एक चिड़ियों एक फूल में अपने बिल को सम्मिलित करता है, यह अभी भी गहरी अंदर अपनी लंबी जीभ छड़ी के भीतर अमृत को पाने के लिए की जरूरत है। बाद जीभ अमृत के साथ भरता है, पक्षी वापस बिल के अंदर जीभ से पलटा। शोधकर्ताओं को पहले से ही पता था कि चोंच के अंदर अमृत रखने के लिए, चिड़ियों को जीभ को बिल टिप्स के साथ निचोड़ा जाता है क्योंकि यह अगले चाटना के लिए बढ़ा है। यह उस तरफ जीभ को संपीड़ित और अलग करता है, बिल में अमृत छोड़कर। जिस तरीके से अमृत को बिल टिप से स्थानांतरित किया जाता है जहां इसे निगल लिया जा सकता है अज्ञात बनी हुई है.

जीभ-भरने की पद्धति का अध्ययन करने के लिए, हमने जीभ के चपटे आकृति पर ध्यान केंद्रित किया था जो प्रत्येक चाटना शुरू होता है। यदि हूंगबर्ड्स केशिका का प्रयोग कर रहे थे, एक बार अमृत ने इसे पक्षी के मुँह में बना दिया था, तो जीभ को तुरंत अमृत को छूने से पहले इसकी ट्यूब की तरह आकार को ठीक करना होगा।

बारीकी से पारदर्शी फूलों को पीने के पक्षियों के हमारे धीमी गति वीडियो का अध्ययन करके, हमने देखा है कि जीभ निचोड़ के बाद चपटा बने रहे के रूप में भी यह हवा के माध्यम से कूच एक घूंट के लिए अमृत तक पहुंचने के लिए। यह वापस अपने मूल पूर्व पेय ट्यूब के आकार की तरह करने के लिए तस्वीर नहीं किया।

हम 18 चिड़ियों प्रजातियों का अध्ययन किया, और licks के सैकड़ों की संख्या में, हमने पाया कि जीभ चपटी बना रहा जब तक यह अमृत छू लेती है। यह एक महत्वपूर्ण खोज है क्योंकि यह पता चला है कि जीभ खाली जगह केशिका क्रिया से काम करने के लिए आवश्यक अंदर नहीं था। अंत में, हम आत्मविश्वास से बाहर केशिकत्व चिड़ियों पीने के लिए महत्वपूर्ण के रूप में शासन कर सकते हैं।

वे वास्तव में कैसे पंप

जो कुछ हमने पाया वो आसानी से चरमपंथी को नष्ट करने से परे चला गया। हूिंगबर्ड ने इस सूक्ष्म पैमाने पर तरल को बहुत जल्दी से स्थानांतरित करने के लिए एक अप्रत्याशित तरीके से मारा है: उनका जीभ लोचदार micropumps हैं.

चिड़ियों जीभ में खांचे गले तक पहुँच नहीं है, तो पक्षी के रूप में उन्हें इस्तेमाल नहीं कर सकते छोटे भूसे। इस कारण से, बजाय निर्वात का उपयोग कर सक्शन उत्पन्न करने के लिए - एक भूसे के बाहर नींबू पानी पीने की कल्पना - प्रणाली के एक छोटे से पंप, जीभ की लचक के द्वारा संचालित की तरह काम करता है। पक्षी जीभ फ्लैट squashes, और जब यह खुला स्प्रिंग्स, इस विस्तार तेजी से अपनी जीभ में खांचे में अमृत खींचती है। hummingbirds बहुत तेजी से अगर वे केशिकत्व पर भरोसा से अमृत इकट्ठा देता है कि - जीभ के सपाट द्वारा संग्रहीत संभावित यांत्रिक ऊर्जा - यह लोचदार ऊर्जा पता चला है।

जबकि जीभ हवा के माध्यम से घूमती है, सिकुड़ते दौरान नाली की दीवारों में लचीला ऊर्जा लोड होती है, जो एक चिपकने वाले के रूप में अभिनय वाले खांचे के अंदर तरल की शेष परत से संरक्षित होती है। जीभ अमृत को छूती है, द्रव की आपूर्ति से लोचदार ऊर्जा की रिहाई की अनुमति होती है जो खांचे का विस्तार करती है और जीभ को भरने के लिए अमृत खींचती है।

0316817155एक हिंगबर्ड पेय के रूप में, प्रत्येक चाटना अमृत एकत्र करता है, जबकि अगले चाटना के लिए जीभ पंप को तेजी से तैयार करना। अलेजांड्रो रिको-ग्वेरा, सीसी बाय-एनडीजीव विज्ञानियों के रूप में, हम इस नई खोज से उत्साहित थे, लेकिन द्रव गतिशीलता में एक विशेषज्ञ की सहायता की जरूरत थी, ताई-हसी फैन, इस हिंगबर्ड माइक्रो पंप के भौतिकी को सही ढंग से समझाते हुए, और नई भविष्यवाणियों को बनाने के लिए।

हमारे शोध से पता चलता है कि हमींगबर्ड वास्तव में कैसे पीते हैं, और अपने ऊर्जा के सेवन के सही तरीके से मॉडल करने के लिए पहला गणितीय उपकरण प्रदान करता है। इन खोजों से हमारे परावर्तन निर्णय, पारिस्थितिकी और पौधों के परावर्तन के साथ सहक्रियाकरण की हमारी समझ को प्रभावित होगा।

हमारे चल रहे अनुसंधान के साथ अपने नए मॉडल तुलना कितना अमृत हमींगबर्ड wildflowers पर पीने, और बीच में ट्रेड-ऑफ को देखता है कुशलता से पीना और लड़ना प्रदेशों पर प्रभुत्व के लिए या तो महिलाओं को आकर्षित करने, खाने के लिए या दोनों

के बारे में लेखकवार्तालाप

रिको ग्वेव एलेजांड्रोएलेजांड्रो रीको-ग्वेरा कनेक्टिटाट ​​विश्वविद्यालय में पारिस्थितिकीय और विकासवादी जीवविज्ञान में अनुसंधान सहयोगी है। वह एक कार्यात्मक morphologist है जो कि अमृत-खिला पक्षियों का उपयोग पारिस्थितिक और सह-विकासवादी पैटर्नों और उनके अंतर्निहित तंत्र के ज्ञान के बीच की खाई को कम करने के लिए एक अध्ययन मॉडल के रूप में करता है। एलेजोरिको.कॉम में अधिक

क्रिस्टियाना हूरमे कनेक्टिकट विश्वविद्यालय में पारिस्थितिकी और विकासवादी जीव विज्ञान में रिसर्च एसोसिएट है

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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