Kolibries kunnen door gaten vliegen die kleiner zijn dan hun spanwijdte: eindelijk weten we hoe ze dat doen
Tot hoeveel dingen zijn kolibries tijdens het vliegen in staat? Heel veel, omdat het de meest behendige luchtacrobaten zijn die we kennen. Onderzoek heeft ontdekt hoe ze erin slaagden hun enige beperking in het vliegen te overwinnen: we vertellen je er wat meer over.
Kolibries, kleine kleurrijke vogels die tijdens de vlucht zeer behendig zijn
Mdf, edited by Fir0002/Wikimedia commons - CC BY-SA 3.0
Kolibries zijn zeer fascinerende vogels, bekend om hun indrukwekkende behendigheid tijdens de vlucht en de suggestieve kleuren van hun veren. Ze behoren tot de familie Trochilidae en zijn wijdverspreid in Amerika, van Alaska tot het zuidelijke uiteinde van Latijns-Amerika. Hoewel het vogels zijn die doorgaans worden geassocieerd met tropische omgevingen, hebben sommige soorten zich aangepast aan het leven in beslist minder warme klimaten. Hun belangrijkste bijzonderheid betreft hun vleugels, klein en ongelooflijk snel, waardoor kolibries snelle bewegingen kunnen maken, achteruit kunnen vliegen en zelfs in dezelfde positie kunnen blijven terwijl ze in de lucht hangen.
Om deze behendigheid te behouden, moeten ze echter grote hoeveelheden voedsel consumeren, dat voornamelijk bestaat uit nectar, verkregen uit bloemen via hun lange en dunne snavel. Omdat deze voedingsstof rijk is aan suikers, geeft deze voedingsstof hen veel energie, maar kolibries voeden zich ook met insecten en kleine gewervelde dieren waaruit ze een aantal essentiële eiwitten halen. Een onderzoek heeft een verrassend nieuw kenmerk van deze vogels aan het licht gebracht: ze kunnen niet alleen achteruit vliegen en in de lucht draaien, maar ook door ruimtes gaan die kleiner zijn dan hun spanwijdte. Hoe is dat mogelijk?
Lateraal manoeuvreren van kolibries in kleine ruimtes: de studie
Pixabay
Kolibries zijn de enige vogels die zulke snelle en nauwkeurige achterwaartse bewegingen kunnen maken terwijl ze in de lucht zweven, maar ze behoren niet tot degenen die tijdens de vlucht hun vleugels kunnen vouwen om door nauwe ruimtes te kunnen vliegen: deze eigenschap hebben veel andere vogels, maar niet kolibries. Dit komt omdat hun vleugels niet flexibel genoeg zijn om bijvoorbeeld gebogen te worden om scheuren of kleine ravijnen tussen dikke, verwarde vegetatie over te steken. Blijkbaar is er echter één soort in het bijzonder in staat zijdelings te vliegen om deze ruimtelijke uitdagingen het hoofd te bieden: het is de Calypte anna, oftewel Anna's kolibrie. Dit werd gerapporteerd door onderzoekers van de Universiteit van Berkeley, Californië, die ontdekten hoe deze soort door kleine openingen kan zonder de randen te raken.
Een mannetjeskolibrie van de soort Anna vloog door een gat van acht centimeter, dus vier centimeter kleiner dan zijn spanwijdte, die twaalf centimeter meet. Als je hem vanaf de zijkant en vanuit een lager gezichtspunt bekijkt, kun je zien hoe hij door de opening in een laterale hoek vliegt, terwijl hij met zijn vleugels blijft klapperen om te voorkomen dat hij de randen raakt. Een tweede clip laat zien hoe de vogel zijn vleugels tegen zijn lichaam uitstrekt terwijl hij als een kleine raket door het gat raast.
In de studie is te lezen: "Veel vogels vliegen routinematig snel door dichte vegetatie die wordt gekenmerkt door structuren en holtes van verschillende grootte. Om met succes door deze omgevingen te vliegen, moet je door nauwe beperkingen tussen obstakels manoeuvreren. We laten zien dat Anna's kolibries (Calypte anna) over een spanwijdte kleiner dan één spanwijdte in diameter kunnen manoeuvreren met behulp van een nieuwe laterale manoeuvre die continue, bilateraal asymmetrische vleugelbewegingen omvat. Kortom, deze manoeuvre zorgt ervoor dat kolibries met hun vleugels kunnen blijven klapperen terwijl ze door de vernauwing heen komen."
Zijdelingse vlucht van kolibries: nuttig voor het ontwerpen van luchtvoertuigen
Robert McMorran, United States Fish and Wildlife Service/Wikimedia commons - Public Domain
Dat is nog niet alles: de onderzoekers schrijven ook iets absoluut verrassends. “Deze strategieën voor doorgang door openingen en de bijbehorende vliegroutes kunnen de basis vormen voor ontwerpen en algoritmen voor kleine luchtvaartuigen die in onregelmatige omgevingen vliegen.” Het lijkt erop dat de gegevens die uit het onderzoek naar voren komen, ingenieurs in staat kunnen stellen luchtvoertuigen of robotapparaten te ontwerpen die in nauwe ruimtes kunnen bewegen of in ruimtes die te smal zijn voor hun grootte. Kolibries behoren tot de beste acrobaten die de natuur ons biedt en kunnen ons veel leren over vluchtstrategieën.
Marc Badger, nu ingenieur bij Aescape en een van de auteurs van het onderzoek, had zich vaak afgevraagd hoe kolibries om konden gaan met ruimtes die te klein waren om er door te vliegen, omdat ze vleugels hebben die te stijf zijn om te vouwen. Tijdens zijn studie in Berkeley zag hij vaak hoe deze kleine vogels zich voedden met nectar en zich ongehinderd door het struikgewas bewogen. “En dat zette mij aan het denken: hoe doen ze dat?” Daarom trainden hij en zijn collega's vier mannelijke Anna’s kolibries om in een afgesloten arena tussen twee voederbakken gevuld met nectar te vliegen. Nadat ze ze hadden laten acclimatiseren, introduceerden de onderzoekers een gat dat kleiner was dan de spanwijdte van de exemplaren, waar ze doorheen moesten om het voedsel te bereiken.
Dit onthulde het mysterie: het menselijk oog kon de zeer snelle beweging niet vastleggen, wat in plaats daarvan werd onthuld door de opnames van het team dankzij hogesnelheidscamera's die lateraal onder de openingen waren geplaatst. Robert Dudley, een van de auteurs van het onderzoek, zei: "Het was een schokkende openbaring om de laterale bewegingen te zien. Vertragen en dan zijwaarts gaan zonder af te dalen is nieuw gedrag dat nog nooit eerder is gezien." Een strategie die nog nooit ontdekt was, maar die deze kleine, behendige en kleurrijke vogels nu nog verrassender maakt.
