Emu biega pokracznie? Tak, lecz bardzo skutecznie
Gdy chcemy szybko się poruszać, wówczas – jeśli pominąć zawody w chodzie sportowym – wykonujemy skoki do przodu, odrywając stopy od podłoża. Kiedy jednak ptaki potrzebują szybko dostać się w inne miejsce bez używania do tego celu skrzydeł, zwykle biegną tak, aby trzymać jedną stopę zawsze na ziemi. Ich dziwnie wyglądający sposób lokomocji naukowcy określają „biegiem przyziemnym”.
„Większość ludzi nawet nie wie, że wiele razy miała okazję zobaczyć ptaka przemieszczającego się szybko w ten dziwny sposób – mówi Pasha van Bijlert, ekspert od biomechaniki ewolucyjnej pracujący na Universiteit Utrecht oraz w holenderskim Naturalis Biodiversity Center. – Jego ruch jest podobny do szybkiego chodu, ale jest jednak rodzajem biegu. Wygląda to pokracznie, ale widać, że zwierzę podskakuje”.
Przyziemne bieganie zaciekawiło naukowców, gdy okazało się, że ludzie próbujący naśladować ptasi bieg zużywają znacznie więcej energii niż wtedy, gdy poruszają się w zwykły dla człowieka sposób zwany „biegiem powietrznym”. Badania van Bijlerta i jego współpracowników – opublikowane w „Science Advances” – wykazały jednak, że nawet jeśli ptaki wyglądają głupio podczas swojego biegu, to ich zachowanie wcale głupie nie jest.
Naukowcy sięgnęli po komputerowy model emu zwyczajnego (Dromaius novaehollandiae), aby wykazać, że przy pewnym prędkościach postawa przyjmowana przez ptaka czyni bardziej wydajnym – w jego przypadku – bieganie przyziemne, w porównaniu z bieganiem powietrznym.
Symulacje komputerowe, podczas których modyfikowano anatomię mięśni i ścięgien nóg wirtualnego emu, wskazały na dwie strategie redukowania wydatku energetycznego podczas szybkiego ruchu: maksymalne prostowanie nóg podczas biegu lub jak najdłuższy kontakt z ziemią jednej stopy. Ludzie wybierają pierwszy sposób, ale ptaki nie mają takiej możliwości – zamiast tego stosują bieg przyziemny. (Ludzie poproszeni o bieganie w pozycji przykucniętej instynktownie przełączają się na ten drugi rodzaj biegu; spróbujcie, jeśli chcecie się przekonać).
„Jeżeli zaczniemy oceniać umiejętność szybkiego biegania ptaków przez pryzmat człowieka, to ptasia metod wygląda naprawdę dziwnie i trochę głupio, ponieważ sprawia wrażenie kosztownej energetycznie – mówi Armita R. Manafzadeh, badaczka z Yale University. – Jeśli jednak jesteś ptakiem, to całkiem mądre postępowanie”.
Van Bijlert uważa, że takie badania mogą pomóc w wyjaśnieniu zagadek lokomocji dotyczących dawno wymarłych przodków ptaków, dinozaurów. Podejrzewa on, że zwłaszcza te dinozaury, które są bliższymi krewnymi ptaków, takie jak niewielkie welociraptory, mogły podczas pościgu za zdobyczą wyglądać niczym urzędnik z Ministerstwa Głupich Kroków. Dalsze symulacje komputerowe mogą pomóc w wyjaśnieniu, czy dwunożne dinozaury, w tym straszliwy T. rex, również mogły korzystać z biegu przyziemnego – dodaje Manafzadeh. Ma ona także nadzieję, że tego rodzaju badania zachęcą biologów, aby od czasu do czasu popatrzyli na świat oczami gatunków, które badają. „Jeśli na bogactwo zachowań lokomocyjnych zwierząt patrzymy tylko z naszej ludzkiej perspektywy, możemy nie zauważyć wiele niezłych pomysłów testowanych przez naturę” – komentuje.